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>vwinchina德赢>处理非磁性原子的卤化铬使磁特性的调谐:新方法在其磁特性产生具有前所未有的控制水平合成的层状磁铁

铬,卤化的原子景观中示出。磁性铬原子显示为灰色球体和非磁性的配体原子作为绿色(氯),橙(溴)和品红色(碘)球体。信用Fazel Tafti
铬,卤化的原子景观中示出。磁性铬原子显示为灰色球体和非磁性的配体原子作为绿色(氯),橙(溴)和品红色(碘)球体。信用Fazel Tafti

抽象:
铬卤化物的磁学性质可以通过在材料操纵非磁性原子进行调整,一队,波士顿学院的研究人员的带领下,在科学进展的最新版报告。

在铬卤化物操纵非磁性原子使磁特性的调谐:新方法在其磁特性产生具有前所未有的控制水平合成的层状磁铁

栗山,马|发表于2020年7月24日

看似违反直觉的方法是基于被称为间接交流互动的机制,根据物理学Fazel Tafti的波士顿学院助理教授,该报告的主要作者。

间接交互经由被称为配体的非磁性原子上的两个磁性原子之间介导的。所述Tafti实验室研究结果表明,通过改变这些配体的原子的组合物,所有的磁特性,可以容易地调整。

“我们解决的一个基本问题:是否有可能通过改变非磁性元件来控制材料的磁性”说Tafti。“这种想法,我们对报告的方法是前所未有的。我们的研究结果表明一种新的方法来创建前所未有的对他们的磁性能控制的水平合成层状磁铁。”

磁性材料是最新技术的骨干,如在我们的移动设备的磁存储器。通常的做法是调整通过在材料修改所述磁性原子的磁特性。例如,一个磁性元件,如铬,可用另一个替换,例如铁。

该小组研究的方法来实验控制无机磁性材料,具体地说,铬,卤化的磁特性。这些材料由一种铬原子和三个卤原子:氯,溴,和碘。

中央发现示出了通过使用已知的作为配体的自旋 - 轨道耦合的特殊交互控制在层状材料的磁相互作用的新方法。的自旋 - 轨道耦合是原子到的属性重新定向自旋的方向 - 上的电子的小磁铁 - 与周围的原子中的电子的轨道运动。

这种相互作用控制方向和磁性的大小。科学家已经熟悉的磁性原子的自旋 - 轨道耦合,但是他们不知道的是,自旋 - 轨道的非磁性原子的耦合也可以被利用来重新定向旋转和调磁特性,根据Tafti。

该小组感到吃惊的是,他们可能会产生通过修改复合非磁性原子的整个相图,说Tafti,谁共同撰写的家伙BC报告物理学家荧然和肯尼思·伯奇,博士后研究人员约瑟夫·唐和尼古拉Abramchuk,研究生Faranak巴赫拉米,和本科生托马斯·塔尔塔利亚和Meaghan多伊尔。朱莉娅陈州和得克萨斯州达拉斯大学的格雷戈里·麦坎德利斯和芬兰的阿尔托大学的何塞·拉多,也是团队的一部分。

“这一发现提出了一种新颖的方法,以在层状材料控制磁性,开辟了途径以产生具有奇异的性能的新的合成磁体,” Tafti说。“此外,我们发现相关的磁挫折,一个意外的发现,可导致一个令人兴奋的新的研究方向潜在的异国量子态的强签名。”

Tafti表示,下一步是在创新性的技术,如磁 - 光器件或新一代的磁存储器使用这些材料。

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