Recentemente, materiais funcionais quântica pela Universidade Chinesa de Ciência e Tecnologia liderada pelo professor Lu Yalin e equipa de investigação fotônica avançados alcançou progressos significativos no estudo de materiais funcionais quântica. A equipe Associate Professor Di Xiaofang, um professor adjunto Fu Zhengping et al., Experiência com os Estados Unidos Lorenz Berkeley National Dr. quarto Jinghua Guo, professor China HKUST Zhao Jin, Universidade de Hunan, a cooperação Professor Ma Chaodeng na pesquisa de novas de alta temperatura, processo isolante ferromagnético de alta simetria, a preparação de alta qualidade fotovoltaica filme de óxido com detecção de radiação síncrotron avançado, primária princípio de cálculo combinam encontrados com sucesso um isolador ferromagnético de alta simetria acima da temperatura do azoto líquido (77 K), e explica um novo mecanismo para produzir fenómenos de transição ferromagnéticos de alta temperatura. estudo relacionado, publicado em "PNAS" Ligado.
O material magnético pode ser dividido em antiferromagnetic e ferromagnético, mas em um material real, material ferromagnético normalmente eletricamente condutor, material antiferromagnetic é tipicamente isolado. Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia do quantum, as propriedades quânticas do material funcional com progressivamente mais procura, por exemplo, dispositivos de isolamento necessário topológica material ferromagnético (isolador ferromagnético), enquanto que a necessidade de ter um elevado isolador simetria treliça ferromagnético, com outros materiais para facilitar epitaxial crescido futuro quântico O dispositivo precisa ter uma temperatura de transição ferromagnética tão alta quanto possível para facilitar um ambiente de trabalho prático mais próximo do dispositivo.
Encontrado em estudos anteriores do isolador ferromagnético principalmente ocupados por dois-bits magnético diferente para fazer com que os átomos que ocupam diferentes faixas, que são isolador ferromagnético famoso Y3Fe5O12 (YIG). No entanto, este tipo de isolador ferromagnético possuindo um complexo Com uma estrutura de rede de baixa simetria, os mesmos átomos podem facilmente ocupar diferentes locais de rede, tornando muito difícil a preparação de isoladores ferromagnéticos de alta qualidade, e afetando seriamente o desempenho de seus isoladores ferromagnéticos. isolador ferromagnético nestas estruturas complexas é aplicada ao dispositivo magnético ou um dispositivo de encapsulamento quântica, é difícil para o crescimento epitaxial de alta simetria com outros materiais, provocando dificuldades no dispositivo futuro foi produzido no integrado Enquanto isso, actualmente conhecida, As temperaturas de transição ferromagnéticas de isoladores ferromagnéticos altamente dopados não simétricos são muito baixas, a maioria delas abaixo de 16K, muito abaixo da temperatura mínima requerida para o nitrogênio líquido.O isolamento ferromagnético de baixa temperatura exibido pode ser devido a 4f A trilha é muito estreita e o efeito superexcesso entre o oxigênio é muito fraco, geralmente a raridade dos materiais funcionais quânticos está sujeita às leis físicas objetivas básicas. Para alcançar um avanço, precisamos começar com um mecanismo físico profundo e projetar e desenvolver novos materiais quânticos que possam produzir novos tipos de desempenho, o que exige muito da pesquisa de mecanismos físicos e da preparação de materiais.
Para obter capaz de operar a altas temperaturas, tendo uma capacidade de crescimento epitaxial fácil, alta simetria estrutura isolante ferromagnético, o material de blindagem suficiente equipa, o filme é susceptível de ser considerado LaCoO3 estudado um isolador ferromagnético de alta simetria mas fontes no filme ferromagnético início LaCoO3 estava cheio de controvérsia, devido aos elevados requisitos para a preparação, o filme é muitas vezes um grande número de defeitos, por isso, um monte de gente acha que esses defeitos iniciais levaram à ferromagnetismo, levando a instabilidade e desempenho incontrolável. neste estudo, a equipa elaboradas com base nas vantagens da película fina de alta qualidade de um único cristal, desenvolveu uma alta qualidade, LaCoO3 livre de defeito estudo profundidade aproximada da película e a sua fonte de ferromagnetismo encontrado filme LaCoO3 é de facto uma rara alta-temperatura ferromagnético temperatura isolador transição ferromagnético pode ser de até 85K, foi estudada nos últimos cinco vezes do material e mais elevada do que a temperatura do azoto líquido. preparados por diferentes teores de oxigénio, stress diferente, LaCoO3 e filmes de diferentes espessuras, a concentração foi encontrado para aumentar em defeito oxigénio Provoca o enfraquecimento do ferromagnetismo, e quando o teor de Co2 + causado pela deficiência de oxigênio atinge cerca de 10%, o ferromagnetismo desaparecerá completamente; Primeiros princípios encontrado consistente com os resultados experimentais, quando defeito oxigénio é introduzido na película LaCoO3 sob tensão de tracção, Co2 + estado de alta rotação (t2g3eg2) e Co3 + estado de alta rotação ou Co2 + estados altos rotação formado Bureau adjacente gerado campo interacção antiferromagnetic, ferromagnético enfraquecida. quando a concentração de Co2 + e atingiu 12,5%, o comprimento de interacção ferromagnético interacção antiferromagnetic substituído e torna-se o novo programa, e, assim, o ferromagnético desapareceu completamente. o estudo completo LaCoO3 explicada e demonstrada isolante mecanismo ferromagnético filme, uma necessidade de proporcionar novos materiais para a alta qualidade desenvolvimento futuro aplicações de dispositivos quânticos magnéticas e semelhantes.
China USTC Hefei Centro Nacional de Pesquisa para a Ciência e Ph.D. Meng Chao, Guo Hongli é co-primeiro autor, Di Xiaofang, Lu Yalin autor correspondente. O estudo foi financiado pelo Ministério da Ciência, da National Natural Science Foundation da China, Academia Chinesa de Ciências e do Ministério da Educação.
