semimetal المغناطيسي (نصف المعادن) هي فئة هامة من المواد والإلكترونيات الدورانية وجود هيكل الإلكترونية فريدة من نوعها. في هذه المواد، توجه تدور (مثل زيادة ونقصان حتى) من خلال فيرمي مشاركة سطح معدني موصل الإلكترونية تشكيل الخصائص، وغيرها من التوجه تدور (مثل تدور أسفل) في سطح فيرمي الإلكترونية لا تشارك في فجوة الطاقة في موصل مفتوحة عازلة أو خصائص أشباه الموصلات قدم. وهكذا، التوصيل الإلكترونات semimetal نظريا دينا 100 تدور الاستقطاب، ويمكن توفير حاملات الشحنة تماما الاستقطاب تدور، أنها تعتبر مادة مثالية للجهاز الإلكترونية الدورانية قلق بناؤها. لجهاز الإلكترونية الدورانية يمكن أن تعمل في درجة حرارة الغرفة، فإنه يجب أن يكون مادة نصف المعدنية (alkylene) المغناطيسية كوري درجة الحرارة فوق درجة حرارة الغرفة. من ناحية أخرى، إلى زيادة الاستقطاب تدور الإلكترونات التوصيل، من الضروري قمع الفرقة ممنوع كما قفز الإلكترون تنشيط حراريا، الأمر الذي يتطلب لم يشارك في اتجاه دوران الفرقة موصل وجود واسع فجوة شبه المعدنية. كيفية تصميم التجارب والمحضرة من الأداء العالي وارتفاع درجة حرارة كوري المغناطيسية semimetal فجوة الطاقة واسعة (أكثر من 1.0 فولت) من المواد نصف لامع هو تحدي مشاكل علمية جديدة.
في الآونة الأخيرة، ومعهد الفيزياء، أكاديمية الصينية للعلوم / بكين مفتاح المختبر من الظروف القاسية فيزياء المواد المكثفة من المركز الوطني للمجموعة EX6 المادية لونغ ون الفريق الباحث بحوث أعدت بنجاح باستخدام فريدة من نوعها درجات الحرارة العالية والتكنولوجيا الضغط أيضا قام الموقع A والموقع B أمر متعددة المراحل أمر perovskite NaCu3Fe2Os2O12، وجدت أن المواد ferrimagnetic وجود درجة حرارة كوري من 380 K حوالي 1.6 فولت وفجوة الطاقة شبه المعدنية، وجود إمكانية تطبيقها.
أمرت صيغة متعدد المراحل AA'3B2B'2O12 perovskite هو بنية فريدة جدا من جانب الناقل، 'بت، بت B من B' هناك موقف وظائف أخرى يمكن أن تستوعب ثلاث ذرات أيونات المعادن الانتقالية. وهكذا، من خلال تحديد مزيج مناسب من أيون، يمكن أن التفاعلات المغناطيسية ضبط النظام المادي، والتي يمكن أيضا أن يتم ضبط خصائص النقل الكهربائية، ويوفر إمكانية إعداد عالية الأداء شبه المعدنية. دراسات في وقت مبكر من بنية مماثلة، اكتشفنا أول مادة multiferroic المغناطيسية لديها بنية perovskite مكعب (انظر X. وانغ وآخرون، فيز. القس بادئة رسالة 115، 087601، 2015)، على حد سواء على مرحلة واحدة ومواد متعددة الوظائف جود القطب كبير يقترن كهربائيا إلى الآثار المغناطيسي (L. تشو وآخرون، المحامي مطر 29، 1703435، 2017)، ودرجة حرارة كوري تصل إلى 580 K أشباه الموصلات ferrimagnetic الجديدة (HS دنغ وآخرون، فيز. القس B 94، 024414، 2016). في الآونة الأخيرة، واستخدام 8-10 كيلوبار و 1200؟ C ظروف درجة حرارة التجربة وارتفاع الضغط و، ونحن أول من يحصل على نوع جديد من متعدد المراحل أمر perovskite المركبات NaCu3Fe2Os2O12. القابلية المغناطيسية، مغنطة، المقاومة، المقاومة المغناطيسية، السنكروترون الإشعاع الأشعة السينية الامتصاص الطيفي (XAS) وازدواج اللون دائرية المغناطيسي (وهو XMCD) سلسلة من توصيف متكامل هيكل والاختبار البدني، وحساب أول مبادئ ملزمة نظريا، نحن وقد تمت دراسة هذا النظام في التفاصيل. تظهر الاختبارات التي تم تكوين هذا الاتهام المادية وCU2 + / FE3 + / Os5.5 + والتحول ايونات المعادن وثلاث وتشارك في التفاعل المغناطيسي، وتشكيل CU2 + () FE3 + () Os5.5 + () لفترة طويلة المدى alkylene التفاعل المغناطيسية درجة حرارة كوري من 380 K، مغنطة التشبع من كل الصيغة 5.5B. تظهر اختبارات النقل الكهربائية أن المواد نصف لامع وجود مقاومة مماثلة - الاعتماد درجة الحرارة، ويظهر صمام تدور (تدور صمام من نوع) ظاهرة magnetoresistive، مشيرا إلى أن حاملات الشحنة الاستقطاب تدور قد ينتج من الكريستال نفق بين الجسيمات، هذه الظواهر مع الكلاسيكية شبه المغناطيسية Sr2FeMoO6 المواد المعدنية مشابهة جدا. وعلاوة على ذلك، ونحن نعمل مع الظروف القاسية مختبر يانغ يى فنع الفريق الباحث، وجدت حسبت NaCu3Fe2Os2O12 أن النحاس والحديد كثافة الحالات من سطح فيرمي عن بعد من، والسراج تدور أسفل الإلكترونات تمر عبر سطح فيرمي، وتشكيل هيكل معدني موصل الفرقة ولكن نظام التشغيل تدور تصل فجوة الطاقة الإلكترون يتم فتح، حيث يتم تشكيل عازل، مشيرا إلى أن خصائص شبه معدني NaCu3Fe2Os2O12. يتم احتساب أكثر إثارة للاهتمام أن النظام لديه حول ما يصل الى 1.6 فولت فجوة الطاقة semimetal على مستوى الحد الأقصى في مادة نصف المعادن الموجودة حاليا، والفجوة الطاقة إلى حد كبير مع طاقة ارتباط الإلكترون (لالنحاس، الحديد، السراج ) وتدور - اقتران المدار (عن الاختلافات OS) حجم تأثير تغير. وهكذا، يوفر NaCu3Fe2Os2O12 درجة حرارة كوري ferrimagnetic فوق درجة حرارة الغرفة وعالية الأداء وشبه المعدنية وجود فجوة الحزمة واسعة، والمواد وتقدم مرشح مهم لتطبيق الأجهزة والإلكترونيات الدورانية.
ونشرت نتائج البحوث في الآونة الأخيرة Inorg. تشيم. 58، 320 (2019)، واختير غطاء الفترة الحالية. فاز عمل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (51772324، 11574378،11522435)، العلوم والتكنولوجيا (2018YFA0305700،2015CB921303)، ودعم أكاديمية الصينية للعلوم (YZ201555، GJHZ1773، XDB07000000، QYZDB-SSW-SLH013) وغيرها من المشاريع.
رابط المقال
وقد تم اختيار الرقم 1 العمل Inorg. تشيم. ورقة الغلاف
سلوك درجة الحرارة FIG 2 NaCu3Fe2Os2O12 من ferrimagnetic
وسائل النقل الكهربائية الرقم 3 NaCu3Fe2Os2O12 نتائج الاختبار
الأولى - مبادئ الحساب نتيجة FIG 4 NaCu3Fe2Os2O12.
تحرير: الرائد توم
المواد الشعبية الأخيرة TOP10
انقر على العنوان لعرض
1. ارتداء الشتاء الفتيات حتى قليلا وليس باردا؟ لقد وجدت الرجل حاول ذلك ......
2. العلم خطير: كيف نميز التمان
3. أخذ قرون من التخطيط البشري وتصميم شبكة للسكك الحديدية، هذه الكائنات أبله 26 ساعة للحصول على
أبرد 4. 2018 أعلى 10 المعرفة العلمية
قراءة 5. FIG لميكانيكا الكم ()
6. عالم الفيزياء باختيار أفضل الاكتشافات العلمية عشر من العام 2018
7. الليلة الماضية، لقد فقدت أريكة في جبل الخريف ......
8. إذا كان شخص ما يقول لك أن هذا العالم هو جوهر الربيع، وتريد أن تصدق ذلك؟
9. المغناطيس القطب يمكن القيام به فقط؟ قد يكون قادرا على فتح باب نظرية كل شيء
10. شاقة على الفرامل، إلى أسفل دواسة الوقود، حول Guaipo تعلمون كم؟
