在一项始创性究诘中,日本东京理科大学指引的海外究诘团队在着实的准晶体中发现了反铁磁性。这是自1949岁首度报说念周期性晶体中的反铁磁性以来,科学家发现的第一个实考据据,袒露在二十面体准晶体(iQC)中也会产生反铁磁性。关系论文11日发表在《当然·物理学》杂志上。
准晶体是一种固体材料,发扬出非周期性的长程原子序。由于这种“准周期”性质,准晶体具有惯例晶体中不存在的止境规对称性。究诘东说念主员一直瞄准晶体插足极大体恤,究诘它们私有的准周期磁序,尝试成立它们在自旋电子学和磁制冷中的可能诈欺。
究诘团队此前曾在金—镓—稀土(Au-Ga-R)iQC中发现了铁磁性,但这一不雅察抑遏并不令东说念主感到诧异,因为平移周期性——晶体华夏子的重叠摆设,并不是铁磁有序出现的先决条目。比拟之下,当然界中发现的另一种基本磁序类型,即反铁磁性,本色上对晶体对称性更明锐。
基于他们在Au-Ga-R iQC中发现的铁磁性,究诘团队详情了一种新式的Tsai型金—铟—铕(Au-In-Eu)iQC,发扬出5倍、3倍和2倍的旋转对称性。该团队进行了一系列体特质测量和中子实验,以检讨其磁性。磁化率测量袒露,在零场冷却和场冷条目下,在6.5开尔文(K)的温度下王人有一个明锐的峰值,这与反铁磁转念一致。比热测量还袒露在并吞温度下有一个峰值,考据了尖峰是由于长程磁序引起的。
人与动物为进一步考据抑遏,团队在10K和3K温度下对iQC进行了中子衍射测量。他们在3K处不雅察到迥殊的磁性布拉格峰(衍射图样中的明锐强度峰,标明有序的磁性结构),在温度依赖性测量中,该峰恒久袒露在6.5K的转念温度隔邻倏得增多,为实践准晶体中长距离反铁磁有序提供了第一个明确的凭据。
这一效果解开了一个长达数十年的谜团麻生希迅雷种子,即在实践准晶体中是否可能出现反铁磁序。新发现不仅再行激勉了对反铁磁准晶体的寻找,况兼还斥地了准周期反铁磁体究诘的新范畴,其影响远远超出了自旋电子学。(记者张梦然)