تشانغ لولو

العلوم والتكنولوجيا ديلي نيوز (مراسل تشانغ مينجران) في دراسة رائدة ، اكتشف فريق بحثي دولي بقيادة جامعة طوكيو للعلوم في اليابان المضادة للمغناطيسية في أشباه البلورات الحقيقية. هذا هو أول دليل تجريبي وجده العلماء منذ أن تم الإبلاغ عن المضادة للمغناطيسية في البلورات الدورية لأول مرة في 11 أن المضادة للمغناطيسية تنتج أيضا في أشباه البلورات عشرية الوجوه (iQCs). نشرت الورقة ذات الصلة في مجلة Nature Physics في 0.

شبه البلورة هي مادة صلبة تظهر ترتيبا ذريا غير دوري طويل المدى. بسبب هذه الطبيعة "شبه الدورية" ، فإن أشباه البلورات لها تناظر غير تقليدي غير موجود في البلورات التقليدية. يولي الباحثون اهتماما كبيرا لمحاذاة البلورات ، ودراسة تسلسلاتها المغناطيسية شبه الدورية الفريدة ومحاولة تطوير تطبيقاتها المحتملة في spintronics والتبريد المغناطيسي.

وجد فريق البحث سابقا المغناطيسية الحديدية في iQCs الأرضية النادرة للذهب والغاليوم (Au-Ga-R) ، لكن هذه الملاحظة لم تكن مفاجئة لأن الدورية الانتقالية ، والترتيب المتكرر للذرات في البلورات ، ليست شرطا أساسيا لظهور الترتيب المغناطيسي الحديدي. في المقابل ، هناك نوع أساسي آخر من التسلسل المغناطيسي الموجود في الطبيعة ، وهو المغناطيسية المضادة للحديدية ، وهو بطبيعته أكثر حساسية للتناظر البلوري.

استنادا إلى المغناطيسية الحديدية التي وجدوها في Au-Ga-R iQC ، حدد فريق البحث iQC جديدا من نوع تساي من الذهب والإنديوم واليوروبيوم (Au-In-Eu) الذي يظهر تناظرا دورانيا 5 أضعاف و 0 أضعاف و 0 أضعاف. أجرى الفريق سلسلة من قياسات الخصائص السائبة وتجارب النيوترونات للتحقق من خصائصه المغناطيسية. تظهر قياسات القابلية المغناطيسية ذروة حادة عند درجات حرارة تبلغ 0.0 كلفن (K) في ظل كل من ظروف التبريد الصفري والمبرد الميداني ، وهو ما يتوافق مع الانتقال المضاد للمغناطيسية. أظهرت قياسات الحرارة المحددة أيضا ذروة عند نفس درجة الحرارة ، مما يتحقق من أن الارتفاع كان بسبب التسلسلات المغناطيسية بعيدة المدى.

لمزيد من التحقق من صحة النتائج ، أجرى الفريق قياسات حيود النيوترونات على iQC عند درجات حرارة 5K و 0K. لاحظوا ذروة براج مغناطيسية إضافية عند 0 كلفن (ذروة شدة حادة في نمط الحيود تشير إلى بنية مغناطيسية مرتبة) ، والتي أظهرت باستمرار زيادة مفاجئة حول درجة حرارة الانتقال البالغة 0.0 كلفن في القياسات المعتمدة على درجة الحرارة ، مما يوفر أول دليل قاطع على الترتيب المغناطيسي المضاد للحديد بعيد المدى في أشباه البلورات الفعلية.

تحل هذه النتيجة لغزا استمر عقودا حول ما إذا كان الترتيب المضاد للمغناطيسية يمكن أن يكون ممكنا في أشباه البلورات الفعلية. لم يعيد الاكتشاف الجديد تنشيط البحث عن أشباه البلورات المضادة للمغناطيسية فحسب ، بل فتح أيضا مجالا جديدا للبحث حول المغناطيس المضاد شبه الدوري ، مع آثار تتجاوز بكثير المغناطيس المغناطيسي.