Een team van onderzoekers van de Universiteit van Michigan en Rutgers University heeft een roterende vorm van spontane kristallografische ordening ontdekt in een ferro-materiaal. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica , de groep beschrijft hun werk met ferro-rotatie-orden onder verschillende omstandigheden en wat ze erover geleerd hebben. Manfred Fiebig van ETH Zürich heeft een News &Views-artikel gepubliceerd over het werk van het team in hetzelfde nummer - hij geeft ook een korte geschiedenis van ferromagnetisme en wat er de afgelopen 2 jaar over is geleerd, 000 jaar.

Zoals Fiebig opmerkt, alle ferroïsche materialen hebben een soort schakelbare ordening die spontaan tot stand komt. Hij merkt verder op dat met ferromagnetisme, magnetische momenten zijn uniform opgesteld en kunnen worden geschakeld door ze bloot te stellen aan een magnetisch veld. Maar, zoals hij ook opmerkt, er zijn voorbeelden van ferrorotatiematerialen - een ander type spontane ordening van atomen. Dergelijke materialen hebben een ordeparameter die een axiale vector is die invariant is onder ruimtelijke inversie- en tijdomkeringsoperaties. Het vormt ook de laatste categorie van ferroverbindingen - na ferro-toroïdaal, ferro-elektrisch en ferromagnetisch. De onderzoekers merken op dat materialen van deze orde steeds populairder worden voor gebruik in kwantumtoepassingen. Ze merken verder op dat tot nu toe, dergelijke materialen zijn niet serieus onderzocht.

Het werk van het team omvatte het gebruik van een techniek waarbij de frequentie van door een laser geprojecteerde lichtgolven werd verdubbeld. Het proces, bekend als tweede-harmonische generatie was nuttig voor het bestuderen van een ferro-roterend materiaal RbFe(MoO ₄ ) ₂ vanwege de extreme gevoeligheid voor de symmetrie die betrokken is bij frequentieverdubbelingsmaterialen. En zoals Fiebig opmerkt, alle ferromaterialen ervaren symmetriereductie bij het bestellen, waardoor de techniek bijzonder nuttig is. De onderzoekers gebruikten het om eerst ferroïsche toestanden te identificeren en vervolgens te karakteriseren. Verwijdering van de spiegelvlakken uit het materiaal, onthulde de opkomst van de uniforme c ^± -achtige rotatie van de octaëders. Het signaal maakte het ook mogelijk om de c . te identificeren ⁺ en C ^- domeinen. Door dit te doen, de onderzoekers ontdekten dat de oppervlakteverhouding van de domeinen veranderde met de temperatuur. Ze besluiten door te suggereren dat hun werk aantoonde dat het geconjugeerde veld mogelijk gerelateerd is aan een 4 ^e vermogenscombinatie van elektrische veldcomponenten.

© 2019 Wetenschap X Netwerk