最近、教授呂Yalinと高度なフォトニクス研究チームが率いる科学技術の中国の大学の量子機能材料は、量子機能材料の研究で大きな成果を達成しています。チームの准教授ディXiaofang、助教授をフーZhengpingら、米国ローレンツバークレー国立と実験博士の部屋華郭、中国HKUST教授趙ジン、湖南大学、新しい高温、高対称性強磁性絶縁体プロセスの研究教授馬Chaodeng協力、先進的な放射光検出した高品質な酸化膜の太陽光発電の準備、主原理計算が正常に液体窒素温度（77K）以上の高対称性強磁性絶縁体を発見し、高温強磁性転移現象を生成するための新しいメカニズムを説明して組み合わせています。関連する研究を、「PNAS」に掲載されましたオン。
磁性材料は、一般的に反強磁性に分割することができるが、実際の材料に、典型的には導電性の強磁性体、反強磁性体は、典型的には、量子の科学技術の発展に伴い。絶縁され、機能性材料の量子特性必要にエピタキシャル成長した量子未来を容易にするために、他の材料と、高い絶縁強磁性格子対称性を有するようにしながら次第に需要に、例えば、デバイスは、トポロジカル絶縁強磁性材料（強磁性絶縁体）が必要デバイス、近い実際の作業環境にデバイスを容易にする、などの高い強磁性転移温度を有することが必要。
主に強磁性絶縁体有名Y3Fe5O12（YIG）されている異なるトラックを占める原子を起こすために、2つの異なる磁気ビットによって占められる強磁性絶縁体の以前の研究で発見された。しかし、強磁性絶縁体のこのタイプが複合体を持ちます低対称格子構造、原子結晶で簡単に、高品質の強磁性絶縁体は、このような非常に難しく、そして真剣にその強磁性絶縁体の性能に影響を与える生み出す。もっと真剣に、異なるフォーマットのポイントを占めることができますこれらの複雑な構造における強磁性絶縁体が磁気デバイスや量子トンネル装置に適用され、それは、一方で、現在知られている統合で生産された将来のデバイスに困難を引き起こし、他の材料と高い対称性のエピタキシャル成長のために困難です高い対称アンドープ強磁性転移温度強磁性絶縁体は、それらのほとんどは、液体窒素の最低必要な温度のはるかに短い、16Kの下方に位置し、非常に低いた。低温強磁性絶縁体によって実証よう起因4Fにあってもよいですトラックは狭すぎるため、酸素間のスーパーエクスチェンジ効果は弱すぎます。通常、量子機能材料の希少性は、基本的な客観的な物理法則の影響を受けます。ブレークスルーを達成するためには、深い物理的メカニズムから始め、新しいタイプの性能を生む新しい量子材料を設計し、開発しなければなりません。
簡単なエピタキシャル成長能力を持つ、対称性が高い強磁性絶縁体構造、チームの十分なスクリーニング材料、高温で動作可能なを取得するには、フィルムがLaCoO3が高い対称性強磁性絶縁体を研究し見なされる可能性がありますしかし、早期LaCoO3強磁性膜上のソースが原因の準備の高度な要求に、フィルムが不安定とパフォーマンスにつながる、多くの場合、多くの人々がこれらの初期の欠陥が強磁性につながったと考えていた欠陥、多数あり、論争に満ちていました手に負えない。本研究では、高品質の単結晶薄膜の利点に基づいて作成チームは、高品質、欠陥のないLaCoO3おおよその深フィルムの研究と強磁性のそのソースはLaCoO3膜が強磁性確かに珍しい高温で見つけ開発絶縁強磁性転移温度が85Kまで、材料の過去5回に研究し、液体窒素の温度よりも高い。異なる酸素含有量、異なるストレス、LaCoO3と異なる厚さのフィルムによって調製することができ、濃度は酸素欠陥が増加することが見出されました強磁性の弱化を引き起こし、酸素不足によるCo2 +の含有量が約10％に達すると、強磁性は完全に消滅する。第一原理は、酸素欠陥が引張応力下LaCoO3膜に導入されたときに、この実験結果と一致して見出さCO 2 +高スピン状態（t2g3eg2）とのCo3 +高スピン状態又はCO 2 +高スピン状態は、局が隣接発生形成しましたCo2 +の濃度と12.5％に達したが、反強磁性相互作用が強磁性相互作用長を置換し、新しいプログラムとなり、強磁性体が完全に消失した。完全な研究を反強磁性的相互作用フィールド、強磁性体が弱く。 LaCoO3薄膜強誘電体絶縁機構は、高品質の磁気量子デバイスの将来の発展のために非常に必要とされる新しい材料を提供し、説明され、証明された。
科学のための中国USTC合肥国立研究センターと博士孟チャオ、郭Hongliは共同筆頭著者、ディXiaofang、呂Yalin対応する著者である。研究は科学省、中国の国家自然科学基金、中国科学アカデミーと教育省によって資金を供給されました。
