为何交变磁性引发关注?

未来的计算机或许不只是依赖电子所携带的电荷。科学家日益关注电子的另一项基本属性——自旋,它有望为电子设备内部信息的移动与处理提供全新方式。传统计算机利用电荷的运动来处理数据,若能可靠地控制电子自旋,便可能开发出运行更快、能耗更低的崭新计算方案。 案例详情:一种新材料中的交变磁性 美国中佛罗里达大学物理学教授纽帕尼领导的研究团队,识别出一种可能实现这一目标的新材料。他们在含磁性钴原子的层状材料 Co1/4TaSe2 中,找到了"交变磁性"的实验证据。交变磁性是近年被确认的一种磁态,它融合了两种更知名磁态——铁磁性与反铁磁性——各自的有用特征。 铁磁性是我们熟悉的普通磁体行为,磁矩同向排列产生整体磁场,但在器件日益微型密集的今天,杂散磁场会干扰周边元件。反铁磁体的磁矩反向排列、彼此抵消,大幅减少杂散场,却缺少铁磁体受青睐的某些电子特性。交变磁体则兼具二者之长:既能像反铁磁体那样避免杂散场,又能产生并探测自旋电流,即电子自旋在材料......阅读全文

为何交变磁性引发关注?

未来的计算机或许不只是依赖电子所携带的电荷。科学家日益关注电子的另一项基本属性——自旋,它有望为电子设备内部信息的移动与处理提供全新方式。传统计算机利用电荷的运动来处理数据,若能可靠地控制电子自旋,便可能开发出运行更快、能耗更低的崭新计算方案。 案例详情:一种新材料中的交变磁性 美国中佛罗里达大

非常规反铁磁体获实验证实

  日前,南方科技大学校物理系刘畅副教授、刘奇航教授与中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员乔山团队合作,通过实验发现一类新型磁性材料——非常规反铁磁体。该磁体有望成为理想的下一代自旋电子学材料,用于高密度磁存储器件等领域。相关研究成果发表于《自然》。  记者了解到,该类材料具有反铁磁体高稳定性

电子自旋共振波谱仪的顺磁性

顺磁性(paramagnetism)是指材料对磁场响应很弱的磁性。如用磁化率 k=M/H 来表示(M和H分别为磁化强度和磁场强度),从这个关系来看,磁化率k是正的,即磁化强度的方向与磁场强度的相同,数值为10-6—10-3量级。[1-2]一些原子核(如1H,7Li,11B,13C,17O等以及中子)

把磁性材料当魔方“转”一下,竟“拧”出全新磁性

  小小一块磁铁,为什么能吸住铁钉?这个看似简单的问题背后,隐藏着电子自旋构成的复杂磁性世界。  人们熟悉的磁性材料大致分为两类:一类是铁磁体,它们像普通磁铁一样拥有强烈的宏观磁性,容易操控和读取,却不可避免地产生杂散磁场,可能干扰周围器件;另一类是反铁磁体,相邻磁矩彼此抵消,宏观上几乎没有净磁化,

高自旋磁性团簇研究获新进展!

  开发具有预期稳定性、规则结构和精确组分的功能材料是化学研究的重要内容之一。高自旋磁性团簇由于电子结构与几何构型、自旋态以及原子间相互作用区别于块体材料,展现出奇异的物理化学性质,为自旋电子学材料和微器件的设计开发提供了新思路。  中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构实验室研究员骆智训课题组利用

上海技物所等利用“香蕉球”效应实现太赫兹高频信号传递

  近日,中国科学院上海技术物理研究所副研究员王林与研究员陈效双、陆卫研究团队,联合东华大学、意大利拉奎拉大学,通过精确操控第二类狄拉克费米子态诱导布洛赫自旋电子单向散射,实现高频信号传递,相关研究成果以High-frequency rectifiers based on type-II Dirac

电子自旋共振波谱仪

  电子自旋共振波谱仪是一种用于化学、材料科学领域的分析仪器,于2014年2月24日启用。  技术指标  1、灵敏度:可检测到的绝对最小自旋数: ≦ 1.5*109 spins/G 线宽; 信噪比: S/N ≧ 2000:1 2、分辨率:数字化分辨率:24 bit;磁体分辨率:10 mG 3、稳定性

电子自旋顺磁共振仪简介

  电子自旋顺磁共振仪可使用在物理、生物、化学等领域,可作为研究领域最有效的科研手段之一。主要测样品中单电子、自由基及自由基对。可检测的样品状态为液体、固体、粉末、薄膜以及动物内脏组织。 对于有机光化学体系可测自旋标记、自旋捕获及电子转移样品。更重要的是检测短命样品的中间体(纳秒级)。

电子自旋共振的检测对象

①在分子轨道中出现不配对电子(或称单电子)的物质。如自由基(含有一个单电子的分子)、双基及多基(含有两个及两个以上单电子的分子)、三重态分子(在分子轨道中亦具有两个单电子,但它们相距很近,彼此间有很强的磁的相互作用,与双基不同)等。②在原子轨道中出现单电子的物质,如碱金属的原子、过渡金属离子(包括铁

电子自旋共振的主要特性

由于通常采用高频调场以提高仪器灵敏度,记录仪上记出的不是微波吸收曲线(由吸收系数X''对磁场强度H作图)本身,而是它对H的一次微分曲线。后者的两个极值对应于吸收曲线上斜率最大的两点,而它与基线的交点对应于吸收曲线的顶点。g值从共振条件hv=gβH看来,h、β为常数,在微波频率固定后,

量子材料内首次测量电子自旋

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋,这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式,为量子技术的发展开辟新途径,并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领

微电子自旋共振波谱仪

  微电子自旋共振波谱仪是一种用于化学、自然科学相关工程与技术、材料科学、环境科学技术及资源科学技术领域的分析仪器,于2018年7月11日启用。  技术指标  灵敏度:8*1013 spin/T;分辨率 0.006mT;最大磁场强度0.7T;扫描宽度10-4-0.65T;波段范围:X波段;微波功率:

传统磁性认知-vs-钴的隐藏量子世界:谁更出人意料?

时间线索:数十年来,钴被认为是最广泛研究的磁性金属之一。但德国Helmholtz-Zentrum Berlin的研究团队发现,这种熟悉的元素藏着一个意想不到的复杂量子景观。研究发现钴含有丰富的拓扑电子态网络,这些状态在室温下仍然稳定。研究发表在《Communications Materials》上

电子顺磁共振波谱仪解析自旋电子学

电子自旋学 (Spintronics),也称磁电子学。它利用电子的自旋和磁矩,使固体器件中除电荷输运外,还加入电子的自旋和磁矩。电子自旋是一门新兴的学科和技术。应用于电子自旋学的材料,需要具有较高的电子极化率,以及较长的电子自旋弛豫时间。许多新材料,例如磁性半导体、半金属等,近年来被广泛的研究,以求

我国科学家在单层铁磁材料GdAg2中发现外尔节线

  自旋电子学器件的发展在一定程度上依赖于磁性材料的发展。在2017年,科学家首次在实验上获得了二维铁磁材料,引发了该领域的研究热潮,但是实现拓扑性的二维铁磁材料仍面临较大挑战。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与北京理工大学以及日本广岛大学的研究人员合作,利用同步辐射角分辨光电子

宁波材料所在Rashba材料研究中取得进展

  电子具有电荷和自旋两种内禀属性,但传统的电子器件仅利用了电子的电荷属性而忽略了自旋属性。在过去的几十年中,人们发现电子的自旋比电荷具有更优越的性能,如退相干时间长、能耗低、运行速度快等。因此,自旋有望成为新一代电子器件的载体,随之兴起的学科即自旋电子学,在自旋电子学中,自旋流的产生、调控和探测是

石墨烯能有效传导电子自旋

  英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆(Andre Konstantin Geim)与其同事因制成石墨烯而荣获去年诺贝尔物理学奖。日前,他和同事又在新一期美国《科学》杂志上报告说,他们发现石墨烯能有效传导电子自旋,有望成为下一代基于电子自旋的电子元件材料。   目前的电子元件基本上都是

电子自旋共振相关内容

  中文名电子自旋共振,是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术,是研究化合物或矿物中不成对电子状态的重要工具,用于定性和定量检测物质原子或分子中所含的不配对电子,并探索其周围环境的结构特性.电子顺磁共振亦称电子自旋共振(ESR).  其基本原理为电子是具有一定质量和带负电荷的一种基本粒子,它能进行

拓扑自旋电子学研究获进展

  华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者,在拓扑自旋电子学领域取得重要进展:在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。  隐藏自旋极化是指在中心

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。   色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。  色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光,

电子自旋共振的基本原理

电子是具有一定质量和带负电荷的一种基本粒子,它能进行两种运动;一种是在围绕原子核的轨道上运动,另一种是对通过其中心的轴所作的自旋。由于电子的运动产生力矩,在运动中产生电流和磁矩。在外加恒磁场H中,电子磁矩的作用如同细小的磁棒或磁针,由于电子的自旋量子数为1/2,故电子在外磁场中只有两种取向:一与H平

电子顺磁/电子自旋共振波谱仪

现在有确凿的证据表明,自由基是人类疾病的主要原因,如电离辐射,硫酸铁中毒,用高压氧治疗的早产儿,百草枯(除草剂)中毒,紫外线辐射诱发的癌症和四氯化碳中毒等。电子顺磁共振(EPR),也被称为电子自旋共振(ESR),是一种精密的光谱技术,可以检测化学和生物系统中的自由基。在我们看来,生物电子自旋共振的核

研究推断五价铱引起焦绿石结构的铱氧化物弱铁磁性

   由于焦绿石结构的A2Ir2O7可能实现一些新的拓扑态,如Wely半金属等,现在引起了不少凝聚态物理研究者的兴趣。大家通过A位不同离子的引入来调节其物理性质,从而希望能进入到某一拓扑态的区间。而这其中的电子结构是与磁结构紧密相关联的,为了实现新的拓扑态,需要对A2Ir2O7材料的磁性了解清楚。本

南科大团队发表反铁磁材料自旋劈裂行为的研究成果

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517559.shtm近日,南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院刘畅副教授课题组,刘奇航教授课题组和中国科学院上海微系统与信息技术研究所乔山研究员课题组合作,在反铁磁材料的电子结构研究中取得进展。研究团

电子顺磁共振EPR-波谱技术的原理

电子顺磁共振EPR波谱 的基本概念,物质的顺磁性是由分子的永久磁矩产生的。根据保里原理:每个分子轨道上不能存在 2 个自旋态相同的电子,因而各个轨道上已成对的电子自旋运动产生的磁矩是相互抵消的,只有存在未成对电子的物质才具有永久磁矩,它在外磁场中呈现顺磁性。电子自旋产生自旋磁矩: μ = ge β,

半导体所等在磁性半导体(Ga,Mn)As研究中取得进展

  中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室赵建华团队及合作者美国佛罗里达州立大学教授熊鹏等在有机自组装分子单层对磁性半导体(Ga,Mn)As薄膜磁性调控研究方面取得新进展,相关成果发表在Advanced Materials(2015,27,8043–8050,DOI: 10.1002/ad

美开发可传输电子自旋的钻石导线

  3月24日美国一项最新研究说,以钻石为原材料开发出了可以传递电子自旋的导线,在新一代基于电子自旋的计算机中,这种钻石导线可用于传输信息。   电子具有携带电荷和自旋等多种性质,现在绝大部分电子产品都利用了电子携带电荷这种性质,科学界一直在探索开发能够利用电子自旋性质的计算机,这种计算机与当前计

电子顺磁共振波谱仪——电子自旋技术

使用一台在其探针的尖端涂覆有金属铁的特制隧道扫描显微镜,不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。对一个金属锰盘上的钴原子进行了操纵。(电子顺磁共振波谱仪)借助这个特制探针,通过改变单个钴原子在锰板表面的位置,使钴原子中电子自旋的方向产生了变化。

研究制备出双自由基特征最高且结构最大的分子

磁性碳材料由于其独特的磁学性质而在室温磁体、自旋量子学和量子器件中有卓越的应用前景,作为一种新型材料备受关注。而存在两个或多个扩展的锯齿形边缘结构的石墨烯纳米带可能导致独特的开壳特性和磁学性质,这些Z字形边缘上的电子表现出不同的旋转方向,使得石墨烯纳米带作为一种新型材料,有望成为下一代智能纳米电极、