a, En sammanfattning av de fyra vektorordningsparametrarna klassificerade efter deras pariteter under tidsomvändning (TR) och rumslig inversion (SI), med illustrationer av typiska exempel för att förverkliga dessa orderparametrar. Här, + indikerar jämn paritet och - indikerar udda paritet. Den gula bakgrunden markerar parametern för ferrootationsordning. b, Kristallstrukturen för RbFe (MoO4) 2 sett längs c -axeln, både över och under strukturfasövergångstemperaturen Tc. Två domänstater förväntas under Tc, motsvarande moturs och medurs rotation av FeO6 -oktahedran. Kreditera: Naturfysik (2019). DOI:10.1038/s41567-019-0695-1
Ett team av forskare från University of Michigan och Rutgers University har upptäckt en rotationsform av spontan kristallografisk ordning i ett ferroiskt material. I deras tidning publicerad i tidningen Naturfysik , gruppen beskriver deras arbete med ferro-rotationsordrar under olika förhållanden och vad de lärde sig om dem. Manfred Fiebig med ETH Zürich har publicerat en nyhet och synpunkter om teamets arbete i samma nummer - han ger också en kort historik om ferromagnetism och vad man har lärt sig om det under de senaste 2, 000 år.
Som Fiebig noterar, alla ferromaterial har någon form av omkopplingsbar beställning som sker spontant. Han noterar vidare att med ferromagnetism, magnetiska ögonblick ställs upp på enhetliga sätt och kan växlas genom att utsätta dem för ett magnetfält. Men, som han också noterar, det finns exempel på ferrorotationsmaterial-en annan typ av spontan ordning av atomer. Sådana material har en ordningsparameter som är en axiell vektor som är invariant under rumslig inversion och tidsomvändningsoperationer. Det utgör också den sista kategorin av ferroer-efter ferrotoroidal, ferroelektriska och ferromagnetiska. Forskarna noterar att material av denna ordning har blivit allt populärare för användning i kvantapplikationer. De noterar vidare att fram till nu, sådana material har inte fått någon seriös studie.
Teamets arbete involverade att använda en teknik som innebar att fördubbla frekvensen av ljusvågor som projiceras från en laser. Processen, känd som andra-harmonisk generation var användbar för att studera ett ferro-rotationsmaterial RbFe (MoO 4 ) 2 på grund av dess extrema känslighet för symmetrin involverad i frekvensfördubblande material. Och som Fiebig konstaterar, alla ferromaterial upplever symmetrireduktion vid beställning, vilket gör tekniken särskilt användbar. Forskarna använde den för att först identifiera och sedan karakterisera ferroiska tillstånd. Avlägsnande av spegelplanen från materialet, avslöjade uppkomsten av uniformen c ± -liknande rotation av oktaedran. Signalen gjorde det också möjligt att identifiera c + och C - domäner. Därvid, forskarna fann att arealförhållandet mellan domänerna förändrades med temperaturen. De avslutar med att föreslå att deras arbete visade att det konjugerade fältet kan vara relaterat till en 4 th kraftkombination av elektriska fältkomponenter.
© 2019 Science X Network
