识别交变磁性材料的新方法
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2024-07-30 14:40:16
摘要 传统上，磁性材料被分为铁磁性材料和反铁磁性材料，前者像铁冰箱门上的装饰磁铁一样，似乎总是具有磁性，后者像两块条形磁铁首尾相连，两极...
传统上，磁性材料被分为铁磁性材料和反铁磁性材料，前者像铁冰箱门上的装饰磁铁一样，似乎总是具有磁性，后者像两块条形磁铁首尾相连，两极相对，相互抵消，因此材料没有净磁性。然而，似乎还有第三类磁性材料，它们在 2022 年表现出一种被称为“交替磁性”的现象。
从微观上看，磁性源自与电子相关的一组微小磁体，称为自旋。在铁磁材料中，所有电子自旋都指向同一方向，而在反铁磁材料中，电子自旋则指向相反方向，一半指向一个方向，另一半指向另一个方向，从而抵消了净磁性。理论上，交替磁材料具有结合反铁磁材料和铁磁材料的特性。交替磁材料的一个潜在应用是自旋电子学技术，该技术旨在在下一代磁存储器等电子设备中有效利用电子自旋。然而，识别交替磁体一直是一个挑战。
由大阪都立大学工程学院副教授 Hariki Atsushi 领导的国际研究小组开创了一种识别交变磁体的新方法，以碲化锰 (α-MnTe) 为试验台。
研究人员借助超级计算机，从理论上预测出X射线磁圆二色性(XMCD，测量左、右圆偏振光吸收差异)中的交变磁性指纹，并利用英国钻石光源同步加速器，在国际上首次通过实验展示了交变磁性α-MnTe的XMCD光谱。
Hariki 教授表示：“我们的结果表明，XMCD 是一种简单识别交变磁性材料的有效方法。此外，它有望进一步加速交变磁性材料在自旋电子学中的应用。”
该研究结果发表在《物理评论快报》上。
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