- 论文发表要多久? 32
- 关于国外EI期刊投稿的可能难点与 62
- 外国书籍的书号是否能够查询到相关 52
- 探讨SCI三区论文是否可用于读博 53
- 探讨《中国免疫学杂志》期刊 36
- 又快又水的SCI期刊有哪些? 57
- 关于SCI修改申请延期的写作模板 52
- 综述《药物流行病学杂志》期刊相关 55
- 环境毒理学sci期刊 28
- 化学与分子工程学院陈鹏/樊新元课 59
- 北京大学钟超研究员团队在肠道稳态 65
- 《济宁医学院学报》期刊简单介绍 49
- 汇丰商学院Jake Zhao在T 59
- 合作出版和自费出书各有其优点和缺 60
- 张艳锋课题组在新型超薄镍基碲化物 52
- 材料工程与应用国际会议 23434
- 武汉赛思会务有限公司 22400
- blythecon 23387
- 武汉海讯科技会务有限公司 17405
- 东北电力大学 17385
- 昆明兴达会议 23400
- 天津市时光企业策划有限公司 17413
- 中华医学会学术会务部 20391
- 百奥泰国际有限公司 22394
- 河南师范大学 20400
- 北京企升会展有限公司 23394
- 武汉理工大学 7382
- 广州市臻阅会展服务有限公司 1396
- 北京两岸行经济文化交流有限公司 17387
- 全国医药技术市场协会 1416
- 沈阳航空工业学院 22404
- 复旦大学历史系 17392
- 希赛网,软件工程专家网 20394
- 上海新华投资发展有限公司 17392
- SCIence and Engi 1376
清华大学 物理系于浦团队合作通过关联氧化物设计实现本征铁磁极化金属态
2024/04/28
近日,清华大学物理系于浦及国内外合作团队在关联氧化物的实验探索方面取得重要进展。他们通过关联氧化物的原子精度操控,创造性地设计和制备出一种新型关联材料Ca3Co3O8,并首次实现了本征铁磁极化金属特性。这一结果为电、磁关联物性的探索提供了理想材料平台,也为关联氧化物的设计提供了全新思路。
在单一材料中实现两种甚至两种以上常规不相容的物性不仅会促进人们对传统物性的认知,还可带来新物性的发现和新功能应用的开拓。如兼具磁性和铁电性的多铁性材料显示出显著的磁电耦合效应,具有丰富的物理内涵和巨大的商业应用前景。类似地,将电极化和金属性两个看似矛盾的物性相统一,则会产生由安德森(P. W. Anderson)等所提出的电极化金属特性,相关研究近年来受到研究者的广泛关注。受到多铁性材料中磁电耦合效应的启发,将铁磁性引入到电极化金属有望在金属体系中诱导出铁磁极化金属这一新奇物相,相关材料和关联物性的探索具有重要科学价值。然而在单一材料中,同时将电极化、铁磁性以及电极化、金属性这两对看似相互矛盾的性质内禀地耦合在一起,面临着双重挑战。
近期,于浦团队提出以氧多面体作为材料物性调控基元,有效拓展了新型量子物态的研究思路。通过对氧离子序的原子精度操控,他们创制出一种全新的具有准二维结构的关联氧化物——Ca3Co3O8。该材料汇聚了双层Ruddlesden-Popper(RP)结构和Brownmillerite(BM)结构的基本特征(图1)。具体地,该结构通过两层氧八面体承载了RP构型中的氧八面体(octahedra)双层,不过与之不同的是通过BM中独特的氧四面体(tetrahedra)充当RP构型中的岩盐(Rock-salt)结构,进而使得材料显示出准二维特性。而在这种新结构中,四面体可以更有效地将八面体耦合在一起,从而为实现显著的磁性和电极性奠定了基础。
图1.基于Ruddlesden–Popper(RP,左)和钙铁石(BM,中)结构提出的全新结构构型A3B3O8的示意图
Ca3Co3O8中的铁磁极化金属态为研究金属体系中的磁电耦合效应提供了理想研究平台。研究团队发现了零磁场下的本征非互易电阻效应,即沿同时垂直于电极化与磁化强度的两个相反方向施加电流会得到大小不等的电阻响应(图2)。该现象来源于铁磁性与电极化的耦合作用下体系费米面的非对称分布,其体现为交变电流源测量下的二倍频电压信号输出,即二阶电阻效应。相关研究不但能加深对金属体系中能带对称性的理解,同时也为发现新型非线性倍频功能提供了全新思路。
图2.Ca3Co3O8的本征非互易电阻行为
此外,由于电极化和磁性间的耦合作用,Ca3Co3O8还展现出有趣的电磁输运行为(图3)。在垂直薄膜表面施加强磁场时,体系会展现出多重磁态转变,显示出显著的拓扑霍尔效应(如图3右图灰色区域所示)。特别地,该拓扑霍尔效应在宽温区(0~140 K)和大磁场(0~30 T)下都保持稳定。这一现象显著区别于传统拓扑霍尔体系。在后者中,拓扑霍尔来自于多种磁相互作用的竞争,多发生在很窄的温度和磁场范围。本材料中的强鲁棒性拓扑霍尔效应不但拓展了研究人员对于磁性材料和磁相互作用的理解,也为自旋电子学基础科学研究和应用探索提供了一个良好的材料载体。
图3.不同方向强磁场作用下的奇异磁阻与异常稳定的拓扑霍尔电阻
4月11日,相关研究成果以“一种关联铁磁极化金属的设计”(A correlated ferromagnetic polar metal by design)为题发表在《自然·材料》(Nature Materials)上。
清华大学物理系教授于浦、材料学院教授于荣和美国西北大学教授朗迪勒里(James M. Rondinelli)为论文通讯作者。其中于浦负责了该项目的构思、设计及实验部分,于荣负责了电镜表征部分,朗迪勒里负责了本文的理论计算部分。清华大学物理系博士后张建兵、曾任清华大学物理系博士后的沈胜春、美国西北大学助理教授达尼洛·普吉奥尼(Danilo Puggioni)、清华大学物理系博士王猛及材料学院博士沙浩治为论文共同第一作者。
研究得到基础科学中心项目、科技部重点研发计划和北京市自然科学基金项目等的资助,同时得到清华大学低维量子物理国家重点实验室和北京市未来芯片技术高精尖创新中心的支持。
文章来源清华大学新闻,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
化学与分子工程学院张文彬课题组在单结构域蛋白质索烃的设计和合成方面取得重要进展
机械系温鹏课题组合作在增材制造可降解金属骨植入物领域取得系列进展
清华大学深圳国际研究生院付晓团队合作揭示短寿命卤素人为源排放对大气汞循环及其健康效应的影响
北京大学汇丰商学院唐闯与合作者在Marketing Science发文 构建在P2P共享平台上物品所有者接受共享请求决策的动态模型
第四届计算机图形学、图像与虚拟化研究国际会议(ICCGIV 2024)(2024-05-17)
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024年机械、电气工程与自动化控制国际学术会议(ICMEEAC 2024)(2024-6-26)
2024年文化研究与数字媒体国际会议 (CRDM 2024)(2024-5-24)
2024语言、艺术与教育发展国际学术会议(ICLAED 2024)(2024-6-29)
2024文化、教育学与社会科学国际会议(ICCESS 2024)(2024-5-27)
2024新能源与可持续发展国际会议(ICNESD 2024)(2024-6-25)
第三届智能控制与应用技术国际学术会议(AICAT 2024)(2024-5-24)
2024年计算机视觉、图像处理与建模国际会议(CIPM 2024)(2024-7-22)
2024年艺术设计、语言研究与数字化技术国际会议(ADLRDT 2024)(2024-5-25)
2024年文学、公共文化与社会服务国际会议(LPCSS 2024)(2024-5-30)
2024年第二届亚洲前沿图像处理会议(AAIP 2024)(2024-7-26)