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这种看似违反直觉的方法是基于一种被称为间接交换交互的机制, 电子游戏软件物理学助理教授法泽尔·塔夫蒂说, 该报告的主要作者.
两个磁性原子之间的间接相互作用是通过称为配体的非磁性原子介导的. 塔夫提实验室的发现表明，通过改变这些配体原子的组成, 所有的磁性都可以很容易地调节.
“我们解决了一个基本问题:是否有可能通过改变非磁性元素来控制材料的磁性?塔夫蒂说. “我们报告的这个想法和方法是前所未有的. 我们的发现展示了一种新的方法来制造合成层状磁铁，对其磁性具有前所未有的控制水平.”
磁性材料是当前大多数技术的支柱, 比如我们移动设备中的磁存储器. 通常的做法是通过改变材料中的磁性原子来调整磁性. 例如，一种磁性元素，如铬，可以用另一种磁性元素，如铁来代替.
图解了卤化铬的原子结构. 磁性铬原子呈灰色球体，非磁性配体原子呈绿色(氯)。, 橙色(溴), 洋红色(碘)球.
该团队电子游戏正规平台了通过实验控制无机磁性材料磁性的方法, 具体地说, 铬卤化物. 这些材料是由一个铬原子和三个卤化物原子构成的:氯、溴和碘.
这一中心发现说明了一种新的方法，通过使用一种称为配体自旋轨道耦合的特殊相互作用来控制层状材料中的磁相互作用. 自旋-轨道耦合是原子的一种特性，随着电子围绕原子的轨道运动，原子的自旋(电子上的微小磁体)会重新定向方向.
这种相互作用控制着磁力的方向和大小. 科学家们对磁性原子的自旋轨道耦合已经很熟悉了, 但他们不知道，非磁性原子的自旋-轨道耦合也可以用来重新定位自旋和调整磁性, 据塔夫蒂说.
电子游戏正规平台小组惊讶地发现，他们可以通过修改化合物中的非磁性原子来生成一个完整的相图, 说Tafti, 他与不列颠哥伦比亚省的物理学家冉应和肯尼斯·伯奇共同撰写了这份报告, 博士后电子游戏正规平台员Joseph Tang和Mykola Abramchuk, 电子游戏正规平台生Faranak Bahrami说, 以及本科生Thomas Tartaglia和Meaghan Doyle. 德克萨斯大学的Julia Chan和Gregory McCandless说, 达拉斯, 以及芬兰阿尔托大学的何塞·拉多, 你也是团队的一员吗.
“这一发现提出了一种控制层状材料磁性的新方法, 开辟了创造具有奇异特性的新型合成磁铁的途径,塔夫蒂说. “此外, 我们发现了一种与磁挫折有关的潜在奇异量子态的强烈特征, 一个意想不到的发现，可能会导致一个令人兴奋的新电子游戏正规平台方向.”
从教育的角度来看, 塔夫蒂特别提到了本科生合著者托马斯·塔塔利亚的作品, 谁的工作得到了本科生电子游戏正规平台基金的支持.
塔夫蒂说:“对于一名年轻的本科生来说，这份出版物的水准非常高。. 在这种情况下, 一个优秀的本科生做了出色的实验室工作, 成功完成了一个大项目.”
塔夫蒂说，下一步是将这些材料用于创新技术，如磁光器件或新一代磁存储器.
Ed Hayward |大学传播| 2020年7月