دیراک موضوع جذاب کلاس از مواد با نه عجیب و غریب خواص: الکترون ها در این مواد رفتار به عنوان اگر آنها تا به حال هیچ جرم است. برجسته ترین دیراک مواد گرافن اما بیشتر اعضای کشف شده در طول 15 سال گذشته یا بیشتر. هر یک از آنها را به عنوان غنی زمین بازی برای کاوش ” عجیب و غریب الکترونیکی رفتارهای که برخی از آنها وعده برای فعال کردن رمان برای قطعات و اجزای الکترونیک. حتی اگر دیراک ماده و دیگر به اصطلاح topological مواد — که در آن الکترون رفتار مشابه راه های غیر منتظره — در میان در حال حاضر شدت بیشتر مورد مطالعه قرار تغلیظ ماده در سیستم وجود دارد تنها تعداد بسیار کمی از نمونه هایی که در آن توپولوژی الکترونیکی باندهای متصل به خوبی تعریف شده به شیوه ای به خواص مغناطیسی مواد. یک ماده است که در آن چنین فعل و انفعال بین topological الکترونیکی متحده و مغناطیس مشاهده شده است CaMnBi2 اما مکانیسم اتصال دو باقی مانده مشخص نیست. نوشتن در Physical Review Letters, postdoc اجرا یانگ و دانشجوی دکتری Matteo Corasaniti از طیف سنجی نوری از پروفسور لئوناردو Degiorgi در آزمایشگاه فیزیک حالت جامد از ETH زوریخ مشغول به کار با همکاران در آزمایشگاه ملی بروکهیون (ما) و آکادمی علوم چین در پکن در حال حاضر گزارش یک مطالعه جامع که در آن آنها با ارائه شواهد روشن است که این یک اشاره جزئی در مغناطیسی لحظات شناخته شده به عنوان چرخش canting که باعث تغییرات قابل توجهی در الکترونیکی ساختار نواری.

نقاط قطب نما را به سمت راست در یک جاده پر از دست انداز

CaMnBi2 و مربوط به ترکیب SrMnBi2 به تازگی جلب توجه آنها به عنوان صفحه نمایش کوانتومی مغناطیس — منگنز یون هستند antiferromagnetically دستور داد در حدود دمای اتاق و زیر — و در عین حال آنها میزبان الکترونهای دیراک. که وجود دارد این است که فعل و انفعال بین این دو خواص بوده است مشکوک برای برخی از در حالی که نه به عنوان در ~50 K وجود دارد به نظر می رسد غیر منتظره “دست انداز” در خواص رسانشی در این مواد. اما ماهیت دقیق این ناهنجاری هنوز درک ضعیف تا به حال.

در اوایل کار تحصیل نوری خواص Corasaniti یانگ و همکاران ایجاد کرده بودند در حال حاضر یک لینک به خواص الکترونیکی مواد. آنها استفاده می شود به ویژه این واقعیت است که دست انداز مانند ناهنجاری در خواص حمل و نقل را می توان منتقل شده و در جنوب با جایگزین کردن برخی از کلسیم اتم سدیم. به در حال حاضر به میکروسکوپی ریشه های مشاهده رفتار آنها مورد مطالعه در نمونه های مختلف سدیم dopings توسط گشتاور magnetometry. در این روش گشتاور در یک مغناطیسی نمونه اندازه گیری زمانی که آن را در معرض مناسب و قوی میدان به طور مشابه به عنوان یک سوزن قطب نما راستا با زمین میدان مغناطیسی. و این رویکرد ثابت به نقطه این تیم به ریشه های ناهنجاری.

شرکت پیوند بین مغناطیسی و الکترونیکی خواص

در مغناطیسی-گشتاور آزمایش محققان دریافتند که در درجه حرارت که در آن هیچ ناهنجاری مشاهده شده است در الکترونیکی حمل و نقل اندازه گیری های مغناطیسی و رفتار مانند یک انتظار می رود برای یک antiferromagnet. این مورد نیست دیگر در درجه حرارت که در آن ناهنجاری موجود است. وجود یک فرومغناطیس جزء به نظر می رسد که می توان با یک طرح گشتاور مغناطيسی بر روی هواپیما متعامد به آسان چرخش c-محور اصلی پادفرومغناطيس سفارش. این پدیده شناخته شده به عنوان spin-canting ناشی از یک به اصطلاح سوپر-تبادل ساز.

این دو مجموعه از آزمایش — نوری و گشتاور اندازه گیری شد — پشتیبانی اختصاص داده شده اول-اصول محاسبات. به طور خاص مورد که در آن چرخش canting گنجانده شد در محاسبات عجیب و غریب هیبریداسیون بین منگنز و بیسموت اتم داشت به واسطه لایه بین دو لایه کوپلینگ مغناطیسی و به حکومت الکترونیکی خواص مواد. گرفته شده با هم مطالعه رو برقرار است که در پی با لینک مستقیم میان خواص مغناطیسی و تغییرات را به صورت الکترونیکی گروه ساختار منعکس شده در دست انداز آنومالی خواص حمل و نقل.

با چنین درک دقیق در هیئت مدیره درب در حال حاضر به کاوش نه تنها خواص الکترونیکی از CaMnBi2 و مرتبط با ترکیبات و همچنین امکانات ناشی از ارتباط بین خواص مغناطیسی و topological متحده در این جذاب اشکال مهم است.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط ETH زوریخ گروه فیزیک. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im