カゴメとは、日本の伝統的な籠編み技法にちなんで名付けられた構造を持つ素材です。 織りは、三角形で囲まれた六角形のパターンを作成し、その逆も同様です。 カゴメの金属では、原子配置が織りパターンを模倣しています。 この特性により、物質内の電子は異なる振る舞いをします。
米国エネルギー省の科学者 エイムズ国立研究所 & オークリッジ国立研究所 最近、カゴメ層状トポロジカル磁石 TbMn6Sn6 で磁気相互作用を発見しました。 この発見は、電子がこれらの物質をどのように流れるかをカスタマイズすることにつながる可能性があります。
科学者は、材料とその磁気特性をよりよく理解するために、TbMn6Sn6 の詳細な調査を実施しました。 これらの結果は、量子コンピューティング、磁気記憶媒体、高精度センサーの将来の技術進歩に影響を与える可能性があります。
Ames Lab の科学者でプロジェクト リーダーの Rob McQueeney 氏は、トポロジカル材料が次のように述べていると説明しました。 「磁性原子を使用して、TbMn6Sn6 の Mn などのこれらの材料の格子を構築すると、トポロジー的特徴をさらに誘発するのに役立ちます。 彼らはの影響下にある特別な特性を持っています 磁性、材料の端に流れる電流を得ることができます。これは散逸がなく、電子が散乱せず、エネルギーを散逸させないことを意味します。」
特に科学者たちは、TbMn6Sn6 の磁性を決定しました。 分析のために、彼らは計算とオークリッジ破砕中性子源から収集された中性子散乱データを使用して分析を行いました。
Ames Lab のポスドク研究員でプロジェクト チームのメンバーである Simon Riberolles 氏は、次のように説明しています。 「チームが使用した実験手法。 この技術には、中性子粒子のビームを使用して、磁気秩序がどれほど厳格かをテストすることが含まれます。 材料に存在するさまざまな磁気相互作用の性質と強さはすべて、この技術を使用してマッピングできます。」
マックイーンは言った、 「TbMn6Sn6 は、層間で競合する相互作用を持っているか、磁性を失っています。 「そのため、システムは妥協しなければなりません。 通常、これは、それを突くと、さまざまなことを実行できることを意味します。 しかし、この資料では、競合する相互作用が存在する場合でも、他の相互作用が支配的であることがわかりました。」
リベロレス と, 「これは、公開される TbMn6Sn6 の磁気特性の最初の詳細な調査です。 研究では、何か新しいことを理解したり、これまでに見られなかったり、部分的または異なる方法で理解されていたものを測定したりすることがわかったときは、常に刺激的です。」
McQueeney と Riberolles は、彼らの発見は、例えば、化合物の磁性を変える別の希土類元素の Tb を変更することによって、特定の磁気特性に合わせて材料を調整できることを示唆していると説明した。 この基礎研究は、カゴメの金属発見における継続的な進歩への道を開きます。
ジャーナルリファレンス：
- SXM Riberolles ら、トポロジカル フェリ磁性体 TbMn6Sn6 における低温競合磁気エネルギー スケール、 フィジカルレビューX （2022）。 DOI： 10.1103 / PhysRevX.12.021043
