实验在原子尺度上可视化温度驱动的磁模式空间变化

马萨诸塞州栗树山(11/16/2021)——该团队在《科学进展》上报告说，由波士顿学院研究人员小组领导的实验使莫特绝缘体中温度驱动的磁模式空间变化的原子尺度可视化成为可能。

波士顿学院物理学副教授 Ilija Zeljkovic 说，当今最前沿的材料在纳米尺度上通常是“块状”的：它们的电子和磁特性在长度尺度上变化到几纳米。

Zeljkovic 与波士顿学院物理学教授王自强、最近的博士生赵贺一起开展了该项目。 ，以及加州大学圣巴巴拉分校的合作者。

Zeljkovic 补充说，一个特别有趣的转变涉及一种变成磁性的非磁性材料。这种转变可以通过将材料冷却到低温或通过调整其元素组成来实现。尽管在整体理解磁性材料方面取得了重大进展，但对磁性跃迁的原子级性质知之甚少。

研究人员在一篇题为“成像反铁磁域掺杂自旋轨道莫特绝缘体中原子尺度无序的波动和影响。”

Zeljkovic 说，反铁磁性是材料中一种不寻常的磁性，当相邻原子位置的电子自旋完全以相反的方向对齐时，就会发生这种情况。该团队报告说，它使用自旋极化扫描隧道显微镜 (SP-STM) 来绘制纳米长度尺度上反铁磁排序的局部强度。

研究人员通过热循环发现了磁畴的显着重新排列。

“例如，样品的某些磁性区域会变成非磁性的，反之亦然，一些曾经是非磁性的区域在热循环后会变成磁性有序的，”Zeljkovic 说。“我们还发现，磁畴局部‘避免’镧取代，并且倾向于远离这些杂质形成。”

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