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　　研究人員表示：“這是一個非?；镜慕Y(jié)果，因此很難預(yù)測結(jié)果會是什么或不會是什么，但可能性是令人興奮的?！薄?/p>

　　他說：“根據(jù)我們團(tuán)隊(duì)成員的理論建模，看起來這種新材料具有有趣的磁性、軌道和電荷序財產(chǎn)，我們計(jì)劃對此進(jìn)行進(jìn)一步研究?！??？茖W(xué)家們認(rèn)為，正是這些財產(chǎn)賦予了量子材料驚人的特性。

　　研究小組在今天發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文中描述了他們的工作。

　　高層建筑與八面體

　　這種人字形圖案的材料是 Jahn-Teller (JT) 效應(yīng)在具有平坦平面格子的分層材料中的首次展示，就像一棟樓層間距均勻的高層建筑。

　　JT 效應(yīng)解決了電子在接近離子時所面臨的困境——一個原子缺少一個或多個電子。

　　就像沿地面滾動的球會停在一個低點(diǎn)，電子會尋找并占據(jù)原子電子軌道中具有最低能量狀態(tài)的空位。但有時會出現(xiàn)兩個能量同樣低的空位。

　　Hwang說，如果離子在分子中或嵌入晶體中，JT效應(yīng)會扭曲周圍的原子晶格，在最低能量狀態(tài)下只留下一個空位，從而解決電子的問題。

　　當(dāng)整個晶格由JT離子組成時，在某些情況下，整個晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生扭曲，因此所有離子的電子困境都會得到協(xié)同解決。

　　Hwang說：“Jahn-Teller效應(yīng)在電子之間以及電子和晶格之間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的相互作用。”?！斑@被認(rèn)為在許多量子材料的物理學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用?！?/p>

　　JT 效應(yīng)已經(jīng)在單分子和由以八面體或四面體結(jié)構(gòu)排列的離子組成的 3D 晶體材料中得到證實(shí) 。事實(shí)上，基于錳或銅的 JT 氧化物表現(xiàn)出 巨大的磁阻和 高溫超導(dǎo)性——這讓科學(xué)家們想知道基于其他元素或具有不同結(jié)構(gòu)的材料會發(fā)生什么。

　　在這項(xiàng)研究中，SIMES 研究人員將一種由鈷、鈣和氧制成的材料 (CaCoO 2.5 ) 轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝畈牧?(CaCoO 2 )，這種材料具有不同的八面體層和四面體層堆疊，被稱為褐鎂石，其中 JT 效應(yīng)可以抓住。他們使用 SIMES 幾年前開發(fā)的一種化學(xué)技巧來制造第一個氧化鎳超導(dǎo)體。

　　Kim合成了一層褐鎂鋁石薄膜，并用化學(xué)方法從其晶格中去除了單層氧原子，晶格塌陷并形成平坦的平面結(jié)構(gòu)，交替層包含帶負(fù)電的鈷離子(JT 離子)和帶正電的鈣離子。

　　Kim 說，每個鈷離子都試圖從其上方和下方的層中拉出鈣離子。

　　“相鄰層之間的這種拉鋸戰(zhàn)導(dǎo)致了一種美麗的扭曲模式，反映了發(fā)揮作用的力量之間最好、最和諧的妥協(xié)，”他說?！芭c其他材料相比，由此產(chǎn)生的晶格畸變是巨大的——相當(dāng)于晶格中離子之間距離的 25%。”

　　Hwang 表示，研究團(tuán)隊(duì)將使用 SLAC 和其他地方提供的 X 射線工具探索這種非凡的新電子配置?！拔覀冞€想知道如果我們可以摻雜這種材料會發(fā)生什么——用其他原子替換一些原子以改變可以自由移動的電子數(shù)量，”他說?！坝性S多令人興奮的可能性?！?/p>

　　來自康奈爾大學(xué)、韓國浦項(xiàng)加速器實(shí)驗(yàn)室和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室美國能源部科學(xué)辦公室用戶設(shè)施納米材料科學(xué)中心的研究人員為這項(xiàng)工作做出了貢獻(xiàn)。它獲得了美國能源部科學(xué)辦公室和戈登和貝蒂摩爾基金會的量子系統(tǒng)新興現(xiàn)象倡議的主要資助。

　　以上就是斯坦福大學(xué)制造出新型量子材料的相關(guān)內(nèi)容。如果您對美國留學(xué)感興趣，歡迎您在線或者添加微信Tops6868咨詢托普仕留學(xué)老師。托普仕留學(xué)專注美國TOP30名校申請，采用5v1服務(wù)模式，21步精細(xì)服務(wù)流程，硬性四維標(biāo)準(zhǔn)+六維背景提升等留學(xué)服務(wù)體系，為學(xué)生申請美國名校提供保障。