Recentemente, materiali funzionali quantistica da parte della Università cinese della Scienza e della Tecnologia guidato dal professor Lu Yalin e fotonica avanzati team di ricerca ha compiuto notevoli progressi nello studio di materiali funzionali quantistici. Il team Professore Associato Di Xiaofang, professore associato Fu Zhengping et al., Esperimento con gli Stati Uniti Lorenz Berkeley Nazionale camera Dr. Jinghua Guo, Cina HKUST professore Zhao Jin, Hunan University, cooperazione Prof. Ma Chaodeng nella ricerca di nuove ad alta temperatura e ad alta simmetria processo isolante ferromagnetico, la preparazione di fotovoltaico a film di ossido di garanzia con rilevazione advanced radiazione di sincrotrone, primaria principio di calcolo combinare trovato con successo un elevato simmetria isolatore ferromagnetico superiore alla temperatura dell'azoto liquido (77K), e spiega un nuovo meccanismo per produrre fenomeni di transizione ferromagnetici ad alta temperatura. studio correlato, pubblicato in "PNAS" on.
Il materiale magnetico può essere generalmente diviso in antiferromagnetico e ferromagnetico, ma in un vero e proprio materiale, tipicamente materiale ferromagnetico elettricamente conduttivo, materiale antiferromagnetico è tipicamente isolato. Con lo sviluppo della scienza e tecnologia quantistica, le proprietà quantistiche del materiale funzionale con progressivamente più domanda, per esempio, dispositivi richiesto topologico isolante in materiale ferromagnetico (isolante ferromagnetico), mentre la necessità di avere un elevato isolatore ferromagnetico simmetria reticolo, con altri materiali per facilitare epitassiale cresciuto futuro quantistica dispositivo; richiesto di avere la massima temperatura di transizione ferromagnetica, per facilitare il dispositivo più vicino all'ambiente di lavoro reale.
Trovato in precedenti studi dell'isolatore ferromagnetico prevalentemente occupati da due bit magnetico diverso da provocare atomi che occupano diverse tracce, che sono ferromagnetici isolante famoso Y3Fe5O12 (YIG). Tuttavia, questo tipo di isolatore ferromagnetico avente un complesso Con una struttura reticolare a bassa simmetria, gli stessi atomi possono facilmente occupare diversi siti di lattice, rendendo molto difficile la preparazione di isolatori ferromagnetici di alta qualità e compromettendo seriamente le prestazioni dei loro isolanti ferromagnetici. isolatore ferromagnetico in queste strutture complesse viene applicata al dispositivo magnetico o un dispositivo tunnel quantistico, è difficile per la crescita epitassiale di alta simmetria con altri materiali, causando difficoltà nel dispositivo futuro stato prodotto nel frattempo integrato, attualmente nota, Le temperature di transizione ferromagnetica di isolanti ferromagnetici altamente simmetrici non drogati sono molto basse, la maggior parte delle quali si trova al di sotto di 16 K, molto al di sotto della temperatura minima richiesta di azoto liquido. L'isolamento ferromagnetico a bassa temperatura mostrato potrebbe essere dovuto a 4f La traccia è troppo stretta e l'effetto di supersecambio tra l'ossigeno è troppo debole. Di solito, la rarità dei materiali funzionali quantici è soggetta alle leggi fisiche oggettive di base. Per ottenere una svolta, dobbiamo iniziare con un meccanismo fisico profondo, progettare e sviluppare nuovi materiali quantistici in grado di produrre nuovi tipi di prestazioni, il che richiede elevate esigenze di ricerca sui meccanismi fisici e preparazione dei materiali.
Per ottenere in grado di operare a temperature elevate, avente una facile capacità di crescita epitassiale, alta simmetria struttura ferromagnetico isolante, la squadra sufficiente materiale schermante, il film potrebbe essere considerato LaCoO3 studiato elevata simmetria isolante ferromagnetico ma fonti sul presto LaCoO3 pellicola ferromagnetico era pieno di polemiche, a causa degli elevati requisiti per la preparazione, il film è spesso un gran numero di difetti, così un sacco di gente pensa questi primi difetti portato a ferromagnetismo, che porta a instabilità e le prestazioni incontrollabile. in questo studio, la squadra predisposti sulla base dei vantaggi del cristallo singolo di alta qualità pellicola sottile, sviluppato una elevata qualità, LaCoO3 senza difetti studio profondità approssimativa del film e la sua fonte di ferromagnetismo pensa pellicola LaCoO3 è davvero una rara alta temperatura ferromagnetico temperatura isolante transizione ferromagnetica può essere fino a 85K, è stata studiata negli ultimi cinque volte del materiale e superiore alla temperatura dell'azoto liquido. preparata da diversi tenori di ossigeno, stress differente, LaCoO3 e pellicole di diverso spessore, la concentrazione è stata trovata per aumentare in difetto di ossigeno quando ferromagnetico causa indebolimento e risultati in difetto di ossigeno Co2 + contenuto di circa il 10%, un ferromagnetico scompaiono completamente; passaggio Primi principi trovato coerente con i risultati sperimentali, quando difetto di ossigeno viene introdotto nella pellicola LaCoO3 a trazione, Co2 + alto spin stato (t2g3eg2) e Co3 + stato alto spin o Co2 + alti stati di spin formate Bureau adiacente generati antiferromagnetico campo interazione, ferromagnetico indebolito. quando la concentrazione di Co2 + e ha raggiunto 12,5%, l'interazione antiferromagnetico sostituito lunghezza di interazione ferromagnetico e diventa il nuovo programma, e quindi la ferromagnetico scomparve completamente. studio completo LaCoO3 spiegato e dimostrato pellicola isolante meccanismo ferromagnetico, la necessità di fornire nuovi materiali per l'alta qualità di sviluppo applicazioni futuro dei dispositivi quantici magnetici e simili.
Cina USTC Hefei Nazionale Centro di Ricerca per la Scienza e Ph.D. Meng Chao, Guo Hongli è co-primo autore, Di Xiaofang, Lu Yalin autore corrispondente. Lo studio è stato finanziato dal Ministero della Scienza, della National Science Foundation naturali della Cina, Accademia Cinese delle Scienze e del Ministero della Pubblica Istruzione.
