> 馆藏中心

【原】这种量子材料的独特性质,首次解释清楚了!还显示出新的物质状态

来源:用户 博科园 收藏 编辑:王阿强

普渡大学科学家已经确定了一种新型含铁材料特性,这种材料被认为在纳米技术和自旋电子学中有未来的应用。天然材料,拓扑绝缘体,是一种不同寻常的三维(3-D)系统,具有有趣的特性,当它改变电子相时不会显著改变其晶体结构,不像水,例如,水从冰到液体再到蒸汽。更重要的是,这种材料有一个导电的表面,但有一个不导电(绝缘)的核心。然而,一旦铁被引入到天然材料中,在被称为掺杂的过程中,某些结构重排和磁性就会出现,这些都是通过高性能计算方法发现的。

物理学和天文学副教授Jorge Rodriguez说:这些新材料,这些拓扑绝缘体,已经吸引了相当多的注意,因为它们显示出新的物质状态。铁离子的加入引入了新磁性,给拓扑绝缘体带来了新的潜在技术应用。随着磁性掺杂剂(如铁离子)添加到拓扑绝缘体中,由于拓扑和磁性的结合,预计会出现新物理现象。2016年,三名科学家因在相关材料上的工作而获得诺贝尔物理学奖。

但是,对于含铁拓扑绝缘体的所有魅力和希望,这些材料在纳米技术中的使用需要进一步了解结构、电子和磁性如何协同工作。研究工作使用超级计算机来解释莫斯鲍尔光谱学,这是一种探测非常小的结构和电子配置技术,以了解其他科学家一直在对铁系统进行实验观察。通过在计算环境中使用量子力学定律,研究人员能够使用一种称为密度泛函理论的建模技术,它解决了这种材料的量子力学基本方程,所以能够充分解释实验结果。

研究人员第一次能够在M?ssbauer光谱学产生的实验数据和这种材料三维结构之间建立关系,这种对拓扑材料的新理解将使工程师更容易在新应用中使用它,其研究发现发表在《物理评论B》期刊上。M?ssbauer光谱可以探测含铁系统的几个局部结构,电子和磁特性。然而,为了在这些性质和系统的几何结构之间建立直接关系,需要通过电子结构计算来分析实验的M?ssbauer参数,研究在拓扑绝缘体中铁取代基的结构、电子和磁效应。

博科园|研究/来自:普渡大学

参考期刊《物理评论B》

DOI: 10.1103/PhysRevB.100.165113

博科园|科学、科技、科研、科普

关注【博科园】看更多大美宇宙科学

赞赏 共11人赞赏

本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。本文《【原】这种量子材料的独特性质,首次解释清楚了!还显示出新的物质状态》由网友博科园 转载收藏,版权归原作者所有,若侵权请联系:E-MAIL:@qq.com
违法违规信息请立即联系本网可获得现金奖励,TEL:-1-0-2-3-3-3-8-1(电话仅供违法违规信息举报,侵权类信息请EMAIL。)

www.wosoni.com false 互联网 http://www.wosoni.com/view/socangkudk/dggm/dd/dkmmkjmcWSNllmkzlkzg.html report 5422

热门图片

经济金融企业管理法律法规社会民生科学教育降生活体育运动文化艺术电子数码电脑网络娱乐休闲行政地区心理分析医疗卫生