Vor kurzem haben die Quanten funktionelle Materialien, die von der chinesischen Universität für Wissenschaft und Technologie der Leitung von Professor Lu Yalin und Advanced Photonics Forschungsteam bedeutende Fortschritte in der Erforschung der Quanten funktioneller Materialien erreicht. Der Team Associate Professor Di Xiaofang, einen Associate Professor Fu Zhengping et al., Experiment mit der Vereinigten Staaten Lorenz Berkeley National Dr. Raum Jinghua Guo, China HKUST Professor Zhao Jin, Hunan University, Professor Ma Chaodeng Zusammenarbeit in der Erforschung neuer Hochtemperatur, hochsymmetrischen ferromagnetischen Isolator Verfahren, die Herstellung von qualitativ hochwertigem Photovoltaik-Oxidschicht mit fortgeschrittener Synchrotronstrahlung Erkennung, primärer Prinzip Berechnung Mähdreschers gefunden erfolgreich eine hohe Symmetrie ferromagnetischen Isolators oberhalb der Temperatur flüssigen Stickstoffs (77K), und erklärt, einen neuen Mechanismus Hochtemperatur-ferromagnetischen Übergangsphänomene zu erzeugen. verwandte Studie, in „PNAS“, veröffentlicht auf.
Das magnetische Material kann im allgemeinen in antiferromagnetischen und ferromagnetischen aufgeteilt werden, aber in einem wirklichen Material, typischerweise elektrisch leitendes ferromagnetischen Material, antiferromagnetisches Material wird typischerweise isoliert. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik der Quanten, die Quanteneigenschaften des Funktionsmaterials mit immer mehr der Nachfrage zum Beispiel braucht die Vorrichtung topologischen isolierendes ferromagnetischen Material (ferromagnetischen Isolator), während der Bedarf an einen Isolator eine hohe ferromagnetische Gittersymmetrie aufweist, um epitaxiales Wachstum von anderen Materialien in die nächsten Quanten zu erleichtern Gerät; erforderlich so hohe ferromagnetische Übergangstemperatur zu haben, wobei die Vorrichtung näher an die realen Arbeitsumgebung zu erleichtern.
Gefunden in früheren Studien des ferromagnetischen Isolators zumeist durch zwei verschiedene magnetische Bit belegt die Atome zu bewirken, die verschiedenen Spuren belegen, die berühmte Y3Fe5O12 ferromagnetischen Isolators (YIG). Jedoch ist diese Art von ferromagnetischen Isolator mit einer komplexen Mit einer niedrig-symmetrischen Gitterstruktur können die gleichen Atome leicht verschiedene Gitterplätze einnehmen, was die Herstellung von hochqualitativen ferromagnetischen Isolatoren sehr schwierig macht und die Leistung ihrer ferromagnetischen Isolatoren ernsthaft beeinträchtigt. Wenn diese komplexen Strukturen von ferromagnetischen Isolatoren auf magnetische Quantenvorrichtungen oder Tunnelvorrichtungen angewendet werden, sind sie schwierig mit anderen hochsymmetrischen Materialien epitaktisch zu wachsen, was Schwierigkeiten bei der Herstellung und Integration zukünftiger Vorrichtungen verursacht Ferromagnetische Übergangstemperaturen von hochsymmetrischen undotierten ferromagnetischen Isolatoren sind sehr niedrig, meistens unter 16K, weit unter der minimal erforderlichen Temperatur von flüssigem Stickstoff Die hier gezeigte ferromagnetische Isolierung bei niedriger Temperatur kann auf 4f zurückzuführen sein Die Spur ist zu eng, und der Superaustausch-Effekt zwischen Sauerstoff ist zu schwach.Normalerweise unterliegt die Seltenheit von Quantenfunktionsmaterialien den grundlegenden objektiven physikalischen Gesetzen. Um einen Durchbruch zu erzielen, müssen wir mit einem tiefen physikalischen Mechanismus beginnen und neue Quantenmaterialien entwickeln und entwickeln, die neue Arten von Leistung erzeugen können, was hohe Anforderungen an die mechanische Mechanismusforschung und Materialaufbereitung stellt.
Zu erhalten, die bei hohen Temperaturen, mit einer leicht Epitaxiewachstum Kapazität, hohe Symmetrie ferromagnetischen Isolator-Struktur, das Team ausreichend Siebmaterial arbeitet, wird der Film wahrscheinlich angesehen werden, eine hohe Symmetrie LaCoO3 ferromagnetischen Isolator studiert aber Quellen im frühen LaCoO3 ferromagnetischen Film war voller Kontroversen, aufgrund der hohen Anforderungen an die Vorbereitung, ist der Film oft eine große Anzahl von Fehlern, so dass eine Menge Leute denken, diese frühen Mängel zu ferromagnetism geführt, was zu Instabilität und Leistung unkontrollierbar. in dieser Studie, vorbereitet, um die Mannschaft einkristalline Dünnfilm auf den Vorteile von hohen Qualität basiert, entwickelte eine hochwertige und fehlerfreien LaCoO3 ungefähre Tiefe Untersuchung des Films und seine Quelle ferromagnetism gefunden LaCoO3 Film mit hohen Temperatur in der Tat eine seltene ferromagnetisch ist Isolator ferromagnetischen Übergangstemperatur von bis zu 85K sein kann, in der letzten fünf mal des Materials und höher als die Temperatur von flüssigem Stickstoff untersucht. hergestellt, indem man unterschiedliche Sauerstoffgehalte, verschiedenem Stress, LaCoO3 und Folien unterschiedlicher Dicke, wurde die Konzentration zu erhöhen, in Sauerstoffdefekt gefunden Verursacht die Schwächung des Ferromagnetismus, und wenn der durch den Sauerstoffmangel verursachte Gehalt an Co2 + etwa 10% erreicht, verschwindet der Ferromagnetismus vollständig; Erste Prinzipien gefunden, die mit den experimentellen Ergebnissen, wenn Sauerstoffdefekt in LaCoO3 Folie unter Zugspannung eingebracht wird, Co2 + High-Spin-Zustand (t2g3eg2) und Co3 + High-Spin-Zustand oder Co2 + hohe Spinzustände gebildet Bureau benachbarter erzeugten antiferromagnetisches Wechselwirkungsfeld, ferro geschwächt., wenn die Konzentration von Co2 + und 12,5% erreichte, wird die antiferromagnetische Wechselwirkungslänge ferromagnetische Wechselwirkung substituierte und wird das neue Programm und damit die ferromagnetischen vollständig verschwunden. die vollständige Studie Der ferroelektrische Isolationsmechanismus des LaCoO3-Dünnfilms wurde erklärt und bewiesen, was ein dringend benötigtes neues Material für die zukünftige Entwicklung von qualitativ hochwertigen magnetischen Quantengeräten darstellt.
China USTC Hefei Forschungszentrum für Wissenschaft und Ph.D. Meng Chao, Guo Hongli ist Co-Erstautor, Di Xiaofang, Lu Yalin korrespondierender Autor. Die Studie wurde durch das Ministerium für Wissenschaft finanziert, der National Natural Science Foundation of China, Chinesische Akademie der Wissenschaften und des Ministeriums für Bildung.
