เมื่อเร็ว ๆ นี้วัสดุที่ทำงานควอนตัมโดยมหาวิทยาลัยจีนแห่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนำโดยศาสตราจารย์ลู Yalin และทีมวิจัยของเล็คทรอนิคส์ที่ทันสมัยมีความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาของวัสดุการทำงานควอนตัม. ทีมรองศาสตราจารย์ Di Xiaofang, ศาสตราจารย์ Fu Zhengping et al., การทดสอบกับชาติสหรัฐอเมริกาอเรนซ์เบิร์กลีย์ ดร. ห้อง Jinghua Guo, จีน HKUST ศาสตราจารย์ Zhao จิน, มหาวิทยาลัยหูหนานร่วมมือศาสตราจารย์มะ Chaodeng ในการวิจัยใหม่ที่อุณหภูมิสูงสูงสมมาตรกระบวนการฉนวน ferromagnetic เตรียมระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีคุณภาพสูงฟิล์มออกไซด์ที่มีการตรวจจับรังสีซินโครขั้นสูงหลัก คำนวณหลักการรวมกันประสบความสำเร็จพบสมมาตรสูงฉนวน ferromagnetic เหนืออุณหภูมิไนโตรเจนเหลว (77K) และอธิบายกลไกใหม่ในการผลิตที่อุณหภูมิสูงปรากฏการณ์การเปลี่ยนแปลง ferromagnetic. การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการตีพิมพ์ใน "PNAS" บน
วัสดุแม่เหล็กอาจโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น antiferromagnetic และ ferromagnetic แต่ในวัสดุจริงวัสดุ ferromagnetic มักจะนำไฟฟ้าวัสดุ antiferromagnetic เป็นฉนวนโดยทั่วไป. กับการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของควอนตัมควอนตัมคุณสมบัติของวัสดุการทำงาน ที่มีความต้องการมีความก้าวหน้ามากขึ้นเช่นที่จำเป็นในเครื่องทอพอโลยีฉนวนวัสดุ ferromagnetic (ฉนวนกันความร้อน ferromagnetic) ในขณะที่ความต้องการที่จะมีฉนวนกันความร้อนสูง ferromagnetic ตาข่ายสมมาตรกับวัสดุอื่น ๆ เพื่ออำนวยความสะดวก epitaxial เติบโตในอนาคตควอนตัม อุปกรณ์; ต้องมีสูงถึงอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ferromagnetic เพื่ออำนวยความสะดวกอุปกรณ์ที่ใกล้ชิดกับสภาพแวดล้อมการทำงานจริง
พบในการศึกษาก่อนหน้าของฉนวนกันความร้อน ferromagnetic ครอบครองโดยสองบิตแม่เหล็กที่แตกต่างกันส่วนใหญ่จะก่อให้เกิดอะตอมซึ่งครอบครองแทร็คที่แตกต่างกันซึ่งเป็นฉนวนกันความร้อนที่มีชื่อเสียง ferromagnetic Y3Fe5O12 (YIG). แต่ประเภทของฉนวนกันความร้อน ferromagnetic นี้มีความซับซ้อน โครงสร้างตาข่ายสมมาตรต่ำกับคริสตัลอะตอมสามารถครอบครองจุดการจัดรูปแบบที่แตกต่างกันในการผลิตที่มีคุณภาพสูงฉนวน ferromagnetic ดังกล่าวยากมากอย่างจริงจังและส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของฉนวนกันความร้อน ferromagnetic ของตน. อย่างจริงจังมากขึ้น ฉนวนกันความร้อน ferromagnetic ในโครงสร้างที่ซับซ้อนเหล่านี้จะนำไปใช้กับอุปกรณ์แม่เหล็กหรืออุปกรณ์การขุดเจาะอุโมงค์ควอนตัมมันเป็นเรื่องยากสำหรับการเจริญเติบโต epitaxial สมมาตรสูงกับวัสดุอื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดความยากลำบากในอุปกรณ์ในอนาคตได้รับการผลิตในแบบบูรณาการในขณะที่เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบัน มีความสมมาตรสูงโคบอลต์อุณหภูมิ ferromagnetic เปลี่ยนแปลงฉนวน ferromagnetic ที่ต่ำมากที่สุดของพวกเขาอยู่ด้านล่าง 16K, ห่างไกลจากอุณหภูมิต่ำสุดที่จำเป็นของไนโตรเจนเหลว. ดังกล่าวแสดงให้เห็นโดยอุณหภูมิต่ำฉนวน ferromagnetic อาจจะเป็นเพราะ 4f ติดตามแคบเกินไปและปฏิสัมพันธ์ซุปเปอร์แลกเปลี่ยนระหว่างออกซิเจนอ่อนแอเหนี่ยวนำให้เกิด. หายากวัสดุการทำงานโดยทั่วไปภายใต้กฎหมายพื้นฐานทางกายภาพวัตถุประสงค์ควอนตัมจึง เราต้องเริ่มต้นที่จะทำให้ประสบความสำเร็จจากกลไกทางกายภาพลึกได้รับการออกแบบและการพัฒนาความสามารถในการผลิตคุณสมบัติควอนตัมนวนิยายของวัสดุใหม่, การวิจัยและการเตรียมความพร้อมของวัสดุกลไกทางกายภาพนี้จะทำให้ความต้องการสูง
ที่จะได้รับความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิสูงมีศักยภาพในการขยาย epitaxial ง่ายสมมาตรสูงโครงสร้าง ferromagnetic ฉนวนทีมวัสดุที่คัดกรองเพียงพอฟิล์มมีแนวโน้มที่จะได้รับการพิจารณา LaCoO3 ศึกษาสมมาตรสูงฉนวน ferromagnetic แต่แหล่งข่าวใน LaCoO3 ต้นฟิล์ม ferromagnetic ก็เต็มไปด้วยความขัดแย้งเนื่องจากความต้องการสูงสำหรับการเตรียมฟิล์มมักจะเป็นจำนวนมากของข้อบกพร่องเพื่อให้ผู้คนจำนวนมากคิดว่าข้อบกพร่องเหล่านี้ก่อนนำไปสู่การ ferromagnetism ที่นำไปสู่ความไร้เสถียรภาพและประสิทธิภาพการทำงาน ที่ไม่สามารถควบคุม. ในการศึกษาครั้งนี้ทีมงานที่จัดทำขึ้นบนพื้นฐานของข้อได้เปรียบของฟิล์มบางที่มีคุณภาพสูงผลึกเดี่ยวการพัฒนาที่มีคุณภาพสูง, LaCoO3 ปราศจากข้อบกพร่องศึกษาเชิงลึกโดยประมาณของภาพยนตร์และแหล่งที่มาของ ferromagnetism พบฟิล์ม LaCoO3 ย่อมเป็นที่หายากที่อุณหภูมิสูง ferromagnetic อุณหภูมิฉนวน ferromagnetic เปลี่ยนแปลงสามารถเป็นได้ถึง 85K ได้รับการศึกษาในอดีตที่ผ่านมาห้าครั้งของวัสดุและสูงกว่าอุณหภูมิของไนโตรเจนเหลว. จัดทำโดยออกซิเจนที่แตกต่างกันความเครียดที่แตกต่างกัน LaCoO3 และภาพยนตร์ของความหนาที่แตกต่างกัน, ความเข้มข้นที่พบเพิ่มขึ้นในข้อบกพร่องออกซิเจน ทำให้เกิดการลดลงของ ferromagnetism และเมื่อเนื้อหาของ Co2 + เกิดจากการขาดออกซิเจนถึงประมาณ 10% ferromagnetism จะหายไปอย่างสมบูรณ์ หลักการแรกพบที่สอดคล้องกับผลการทดลองเมื่อข้อบกพร่องออกซิเจนจะถูกนำเข้าสู่ภาพยนตร์ LaCoO3 ภายใต้ความเครียดแรงดึง Co2 + รัฐสูงสปิน (t2g3eg2) และ CO3 + รัฐสูงปั่นหรือ Co2 + ปั่นฯ สูงรูปแบบที่สำนักที่อยู่ติดกันสร้าง ฟิลด์ปฏิสัมพันธ์ antiferromagnetic, ferromagnetic อ่อนแอ. เมื่อความเข้มข้นของ Co2 + และถึง 12.5% ปฏิสัมพันธ์ antiferromagnetic แทนระยะเวลาในการมีปฏิสัมพันธ์ ferromagnetic และกลายเป็นโปรแกรมใหม่และทำให้ ferromagnetic หายไปอย่างสมบูรณ์. ศึกษาเต็มรูปแบบ LaCoO3 อธิบายและแสดงให้เห็นฉนวนฟิล์มกลไก ferromagnetic, จำเป็นที่จะต้องให้วัสดุใหม่สำหรับที่มีคุณภาพสูงในการพัฒนางานในอนาคตของอุปกรณ์ควอนตัมแม่เหล็กและชอบ
จีน USTC เหอเฟย์แห่งชาติศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์และปริญญาเอกเม้งเจ้า Guo Hongli เป็นผู้เขียนร่วมครั้งแรก Di Xiaofang ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน Lu Yalin. การศึกษาได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงวิทยาศาสตร์มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติธรรมชาติของจีนจีน Academy of Sciences และกระทรวงศึกษาธิการ
