Rotationsform for spontan krystallografisk orden opdaget i ferroisk materiale

Et team af forskere fra University of Michigan og Rutgers University har opdaget en rotationsform for spontan krystallografisk orden i et ferroisk materiale. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , gruppen beskriver deres arbejde med ferro-rotationsordrer under forskellige forhold, og hvad de har lært om dem. Manfred Fiebig med ETH Zürich har udgivet et nyheder og synspunkter om arbejdet udført af teamet i samme nummer - han giver også en kort historie om ferromagnetisme og hvad der er blevet lært om det i løbet af de sidste 2, 000 år.

Som Fiebig bemærker, alle ferroiske materialer har en form for omskiftelig rækkefølge, der opstår spontant. Han bemærker endvidere, at med ferromagnetisme, magnetiske momenter stiller sig op på ensartede måder og kan skiftes ved at udsætte dem for et magnetfelt. Men, som han også bemærker, der er eksempler på ferro-rotationsmaterialer - en anden form for spontan orden af ​​atomer. Sådanne materialer har en ordensparameter, der er en aksial vektor, som er invariant under rumlig inversion og tidsvendende operationer. Det udgør også den sidste kategori af ferroics - efter ferro-toroidal, ferroelektriske og ferromagnetiske. Forskerne bemærker, at materialer af denne rækkefølge er blevet mere og mere populære til brug i kvanteapplikationer. De bemærker endvidere, at indtil nu, sådanne materialer er ikke blevet undersøgt seriøst.

Teamets arbejde involverede at bruge en teknik, der involverede fordobling af frekvensen af ​​lysbølger, der blev projiceret fra en laser. Processen, kendt som anden harmonisk generation var nyttig til at studere et ferro-rotationsmateriale RbFe(MoO ₄ ) ₂ på grund af dens ekstreme følsomhed over for symmetrien involveret i frekvensfordoblingsmaterialer. Og som Fiebig bemærker, alle ferroiske materialer oplever symmetrireduktion ved bestilling, gør teknikken særlig anvendelig. Forskerne brugte det til først at identificere og derefter karakterisere ferroiske tilstande. Fjernelse af spejlplanerne fra materialet, afslørede fremkomsten af ​​uniformen c ^± -lignende rotation af oktaedrene. Signalet gjorde det også muligt at identificere c ⁺ og c ⁻ domæner. Ved at gøre sådan, forskerne fandt ud af, at arealforholdet mellem domænerne ændrede sig med temperaturen. De afslutter med at foreslå, at deres arbejde viste, at det konjugerede felt kan være relateret til en 4 ^th effektkombination af elektriske feltkomponenter.

© 2019 Science X Network