五層ロンボエドールグラフェンの軌道マルチフェロ性

Tonghang Han¹, Zhengguang Lu¹, Giovanni Scuri^2,3

¹Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.

Nature

|October 18, 2023

まとめ

5層のロムベドグラフェンで新しいタイプのマルチフェロ物質を発見しましたこの材料は,超低電力消費の可能性を持つ電気的に調節可能なバレートロニックおよび磁気装置を可能にします.

科学分野:

凝縮物質物理学
材料科学
量子力学

背景:

マルチフェロは,スピン,電荷,格子自由度の自発的な偏りを示し,多機能デバイスにとって不可欠です.
電子のスピンではなく軌道上の自由度によって異なったマルチフェロ性が生成されます
これらの材料のフェロバレー性およびフェロ軌道磁性は,強いバレー磁気結合と外場への大きな反応を提供します.

研究の目的:

五層ロンボエドールグラフェンの軌道の多鉄性を調査する.
新しい電子・磁気装置の応用の可能性を探求する.

主な方法:

低温マグネト輸送測定を用いた.
異常なホール信号 (Rxy) と軌道磁気ヒステリシスが観察された.

主要な成果:

オービタルマルチフェロイシティは,穴のドーピングで五層のロンボエドールグラフェンで観察されました.
異常に大きなホール角 (tanΘH > 0.6) と軌道磁気ヒステレスが検出されました.
4つの異なる状態の渓谷磁気四重奏が特定され,複合場E·Bと結合したフェロ-渓谷電子秩序を示した.

結論:

これまで知られていなかったマルチフェロイドの種類が示されました.
この発見により電気的に調節可能な超低電力バレートロニック磁気装置の道が開けました
鉄質の順序の独立した切り替えと複数の順序の非揮発性切り替えは達成可能である.

さらに関連する動画

09:25

Fabricating van der Waals Heterostructures with Precise Rotational Alignment

Published on: July 5, 2019

9.5K

14:52

Fabrication of Three-Dimensional Graphene-Based Polyhedrons via Origami-Like Self-Folding

Published on: September 23, 2018

9.0K

関連する概念動画

03:24

Hybridization of Atomic Orbitals I

47.2K

The mathematical expression known as the wave function, ψ, contains information about each orbital and the wavelike properties of electrons in an isolated atom. When atoms are bound together in a molecule, the wave functions combine to produce new mathematical descriptions that have different shapes. This process of combining the wave functions for atomic orbitals is called hybridization and is mathematically accomplished by the linear combination of atomic orbitals. The new orbitals that...

47.2K

03:35

Hybridization of Atomic Orbitals II

32.3K

sp3d and sp3d 2 Hybridization

32.3K

02:44

Atomic Orbitals

33.7K

An atomic orbital represents the three-dimensional regions in an atom where an electron has the highest probability to reside. The radial distribution function indicates the total probability of finding an electron within the thin shell at a distance r from the nucleus. The atomic orbitals have distinct shapes which are determined by l, the angular momentum quantum number. The orbitals are often drawn with a boundary surface, enclosing densest regions of the cloud.

33.7K

03:51

Molecular Orbital Theory II

19.3K

Molecular Orbital Energy Diagrams

19.3K

04:01

VSEPR Theory and the Effect of Lone Pairs

42.4K

Effect of Lone Pairs of Electrons on Molecule Geometry

42.4K

02:38

Valence Bond Theory and Hybridized Orbitals

19.5K

According to valence bond theory, a covalent bond results when: (1) an orbital on one atom overlaps an orbital on a second atom, and (2) the single electrons in each orbital combine to form an electron pair. The strength of a covalent bond depends on the extent of overlap of the orbitals involved. Maximum overlap is possible when the orbitals overlap on a direct line between the two nuclei.
A σ bond (single bond in a Lewis structure) is a covalent bond in which the electron density is...