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铁磁材料为什么会绝缘-

2019-10-07 点击量:307

  冷却后的铁磁材料为什么会绝缘呢?是怎么一回事?铁磁材料冷却成绝缘,确实很罕见。这并非小编胡说,因为这是有依据的。理化研究所的科学家与印度、德国和日本的合编辑在进行一项研究的过程中,发现一种铁磁材料在温度下降到95开尔文以下的时候,竟然变成绝缘材。科学家们也发现,从磁性变为绝缘基态,跟原子的价态有关。具体详情请看以下:

  铁和镍等典型铁磁体的性能已被广泛研究,并被充分的认识。然而,极少数磁性材料却表现出难以说明的复杂行金沙国际官网为。

  在这些复杂材料的一个实验和理论研究中,理化研究所的科学家与印度、德国和日本的合编辑揭示了,电子与结构效应的相互作用如何产生磁性和电性能。

  铁磁体具有磁区或磁畴,所有磁自旋都在那里以同一方向排列。磁自旋的排序跟晶体结构上原子的排列有关。它也取决于磁性原子,即每个原子中***外层的电子数。该参数通常不会因为温度函数的改变而改变整个铁磁性。

  K2Cr8O16是其中一个例外,它是录音带所用的磁性化合物CrO2的近亲。当温度下降到95开尔文以下的时候,K2Cr8O16从导电性变成绝缘化,但它却仍然是铁磁。“从铁磁金属转化到铁磁绝缘基态是相当罕见的,只有少数著名的例子,” 主导这项研究的RIKEN Spring-8中心的Ashish Chainani说明道。

  K2Cr8O16这个令人吃惊的特性已被链接到其晶体结构,该机构是由铬原子和氧原子组成的八面体形成。决定磁特性的铬原子存在于+3和+4价态的混合物中。

  通过光谱测量,研究人员跟踪那些从导体过渡到绝缘材料的价态。他们发现当温度下降到95开氏度以下的时候,+ 3 和+ 4价态会发生改变。

  一旦材料变得绝缘,价态的分布被冻结,平均3/4的铬原子会呈现+4价态,1/4的铬原子会呈现+3价态。理论计算表明,单独的晶体结构变化不能说明这样复杂的铁磁性质。相反,这种材料的不寻常性质起源于电子(因强相关性而被熟知)与晶体结构中的小畸变相互作用而成。

  这些发现强调了全面研究复杂材料电子结构和性质的重要性,这种微妙的影响可以显著改变材料性能。

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