馬薩諸塞州栗樹山(11/16/2021)——該團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)進(jìn)展》上報(bào)告說，由波士頓學(xué)院研究人員小組領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)使莫特絕緣體中溫度驅(qū)動(dòng)的磁模式空間變化的原子尺度可視化成為可能。
波士頓學(xué)院物理學(xué)副教授 Ilija Zeljkovic 說，當(dāng)今最前沿的材料在納米尺度上通常是“塊狀”的：它們的電子和磁特性在長度尺度上變化到幾納米。
Zeljkovic 與波士頓學(xué)院物理學(xué)教授王自強(qiáng)、最近的博士生趙賀一起開展了該項(xiàng)目。 ，以及加州大學(xué)圣巴巴拉分校的合作者。
Zeljkovic 補(bǔ)充說，一個(gè)特別有趣的轉(zhuǎn)變涉及一種變成磁性的非磁性材料。這種轉(zhuǎn)變可以通過將材料冷卻到低溫或通過調(diào)整其元素組成來實(shí)現(xiàn)。盡管在整體理解磁性材料方面取得了重大進(jìn)展，但對磁性躍遷的原子級性質(zhì)知之甚少。
研究人員在一篇題為“成像反鐵磁域摻雜自旋軌道莫特絕緣體中原子尺度無序的波動(dòng)和影響。”
Zeljkovic 說，反鐵磁性是材料中一種不尋常的磁性，當(dāng)相鄰原子位置的電子自旋完全以相反的方向?qū)R時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。該團(tuán)隊(duì)報(bào)告說，它使用自旋極化掃描隧道顯微鏡 (SP-STM) 來繪制納米長度尺度上反鐵磁排序的局部強(qiáng)度。
研究人員通過熱循環(huán)發(fā)現(xiàn)了磁疇的顯著重新排列。
“例如，樣品的某些磁性區(qū)域會(huì)變成非磁性的，反之亦然，一些曾經(jīng)是非磁性的區(qū)域在熱循環(huán)后會(huì)變成磁性有序的，”Zeljkovic 說。“我們還發(fā)現(xiàn)，磁疇局部‘避免’鑭取代，并且傾向于遠(yuǎn)離這些雜質(zhì)形成。”
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