历经60年追寻!物质新磁态或终“现形”

该新物质态的艺术图。图片来源:物理学家组织网科技日报记者刘霞据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说,这是一种新型磁铁,鉴于磁…

该新物质态的艺术图。图片来源:物理学家组织网

科技日报记者 刘霞

据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说,这是一种新型磁铁,鉴于磁材料是现在很多技术的核心,这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。

最新研究负责人之一、布鲁克海文国家实验室物理学家马克·迪恩指出,这种新磁态涉及层状材料内电子之间的强磁吸引,这种吸引使电子的磁矩(自旋)排列成规则的上、下“反铁磁性”模式。20世纪60年代,科学家首次预测这种反铁磁性可能由绝缘材料内的电子耦合形成。这种反铁磁性材料可以在不同状态之间快速切换,还能保护信息不会由于外部磁场干扰而丢失,因此对现代通信技术具有吸引力。

迪恩进一步解释说:“绝缘体是一种不导电的材料,材料中的电子通常处于低能或‘地’能状态。电子被卡在适当位置,不能四处移动。如果电子能四处移动并相互强烈作用形成束缚态,就会产生激子。为让电子移动,必须给它们一个足够大的能量,以克服基态和更高能级之间的能隙。而在非常特殊的情况下,磁性的电子-空穴(电子跃迁到材料中不同能级时留下的空位)之间的相互作用产生的能量增益可以超过电子跨越能隙所需的能量。”

随着技术的不断进步,物理学家可以探索这些特殊情况,了解反铁磁激子绝缘体态是如何出现的。

在最新研究中,科学家们研究了名为氧化锶铱的材料,这种材料在高温下几乎没有绝缘性。该小组在高温下开始调查,并逐渐冷却材料。随着冷却,材料内的能隙逐渐缩小。在12摄氏度时,电子开始在材料的磁性层之间跃迁,但立即与它们留下的空穴形成束缚对,同时触发相邻电子自旋的反铁磁排列。科学家利用预测的反铁磁激子绝缘体的概念进行计算,结果表明该模型能很好地解释实验结果。

研究人员称,未来了解这种材料内自旋和电荷之间的联系有望催生新技术。

声明:该文观点仅代表原作者本人,巴拉号系信息发布平台,仅提供信息存储空间服务。

(0)
上一篇 2022年2月25日 07:15
下一篇 2022年2月25日 07:15

相关推荐

  • 负极材料供应也紧张?年内多家企业获动力电池企业战略入股

    今年以来,为降本保供,亿纬锂能、宁德时代、比亚迪、蜂巢能源等电池企业纷纷通过战略入股等方式,加强了对负极材料环节的控制。(本文来源:微信公众号“我的电池网”ID:mybattery)受下游电池行业市场需求快速增长带动,以及石墨化及…

    推荐 2022年4月27日
    013
  • 笼目晶格材料平带物性研究获重大进展

    科技日报记者吴长锋记者3日从中国科学技术大学了解到,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心、物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室曾长淦教授研究组与吴涛教授研究组合作,在顺磁性笼目晶格材料锡化钴中观测到了费米能级附近的平带电子…

    推荐 2022年3月3日
    09
  • 防静电材料,防静电材料有哪些

    防静电材料,防静电材料有哪些市面上最常见的有,防静电环氧地面:其本身具备防静电性能,其性能会随着时间的推移而逐步衰减,一般1-2年后就不再具备防静电性能,而且防火等级B1级不具备不发火性能,由于其材料封闭性强,使垫层混凝土内原有的…

    推荐 2022年5月28日
    015
  • 总投资480亿元!远景科技将在十堰布局动力电池等项目

    北极星储能网获悉,2月22日,远景科技集团与十堰市政府在湖北省省委书记应勇,省委副书记、省长王忠林的见证下签署战略合作框架协议,根据合作协议,远景科技集团拟在十堰市布局高端动力电池生产、商用车智能换电网络及装备制造、零碳汽车技术研…

    推荐 2022年2月25日
    019
  • npn三极管,npn管三个电极的电位关系

    npn三极管,npn管三个电极的电位关系关于三极管,我相信每个搞硬件的应该都有看过基本原理,现在我们算是温故而知新,那么最好是带着问题去看。这里我准备了几个问题,咱们带着这几个问题往下看。1.集电结为何会发生反偏导通并产生Ic,这…

    推荐 2022年5月24日
    062
  • 我科研团队研发出新型交替型齐聚物材料

    科技日报记者过国忠通讯员包海霞蔡震宇任涛记者3月29日从常州大学了解到,该校材料科学与工程学院朱卫国教授团队与香港理工大学李刚教授团队联合,在国家自然科学基金、江苏省优势学科建设资金等支持下,成功研发出新型供体-受体(D…

    推荐 2022年3月29日
    017
  • 数学必修三,数学必修三电子课本人教版

    数学必修三,数学必修三电子课本人教版今天大师给大家带来了高中数学人教版高二上册必修3电子课本,新高二暑假看起来!更多初中、高中学习知识,关注我哦,每天都会更新!文章来源:中小学网数学大师总结:以上内容就是对于数学必修三,数学必修三…

    推荐 2022年5月21日
    010
  • 高中语文电子课本,高中语文电子课本部编版

    高中语文电子课本,高中语文电子课本部编版大福为大家陆续整理1-12年级电子课本,持续关注我哦~高中语文(必修五)↓↓↓点击下方【了解更多】下载小学初中高中精品电子资料~总结:以上内容就是对于高中语文电子课本,高中语文电子课本部编版…

    推荐 2022年5月20日
    033
  • 增值税专用发票电子发票,增值税专用发票电子发票可以抵扣吗

    增值税专用发票电子发票,增值税专用发票电子发票可以抵扣吗本文来源于会计网(http://www.kuaiji.com/),如果想了解更多关于会计政策、实操、考证相关信息,可以关注会计网或者关注微信号ID:wwwkuaijicom,…

    推荐 2022年5月26日
    07
  • 格林美:一期循环再生碳酸锂产线已投产 产能为500吨/月

    3月26日消息,格林美在互动平台表示,公司一期循环再生碳酸锂产线目前已正式拉通,已于2022年2月正式投产,当前产能为500吨/月,主要供公司内部三元正极材料和钴酸锂的生产制造使用。…

    推荐 2022年3月28日
    019

联系我们

联系邮箱:server#balahao.com
工作时间:周一至周五,10:30-18:30,节假日休息