Nature Materials（IF=41）：于荣与于浦等2024年最新研究！
论论资讯 ｜ 2024-04-21 ｜
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Nature Materials
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A correlated ferromagnetic polar metal by design
Zhang J.; Shen S.; Puggioni D.; Wang M.; Sha H.; Xu X.; Lyu Y.; Peng H.; Xing W.; Walters L.N.; Liu L.; Wang Y.; Hou D.; Xi C.; Pi L.; Ishizuka H.; Kotani Y.; Kimata M.; Nojiri H.; Nakamura T.; Liang T.; Yi D.; Nan T.; Zang J.; Sheng Z.; He Q.; Zhou S.; Nagaosa N.; Nan C.-W.; Tokura Y.; Yu R.; Rondinelli J.M.; Yu P.
Published：2024-01-01
DOI：10.1038/s41563-024-01856-6
研究背景
在当今社会中，人们对于新型材料的研究和应用一直备受关注。然而，科学家们在研究领域中一直存在一个难题：如何在金属系统中实现铁磁性和极性畸变的共存？这个问题一直困扰着研究者们，直到最近，一项名为《由设计制造的相关铁磁极性金属》的研究给出了答案。
研究内容
这项研究发表在《自然材料》期刊上，报道了对准二维Ca<sub>3</sub>Co<sub>3</sub>O<sub>8</sub>材料的实验性实现。该材料结晶具有氧四面体CoO<sub>4</sub>单层和八面体CoO<sub>6</sub>双层的交替堆叠。铁磁性金属状态局限在准二维CoO<sub>6</sub>层内，而空间反演对称性的破坏同时源自Co的位移。空间反演和时间反演对称性的破坏，以及它们之间的强耦合，导致了一种内在的磁手性各向异性，具有奇特的磁场无关的非对称电阻率。一种异常强大的拓扑霍尔效应在广泛的温度-磁场相空间中持续存在，这是由偶极诱导的Rashba自旋轨道耦合引起的。这项工作不仅为探索金属系统中极性和磁性之间的耦合提供了一个丰富的平台，具有广泛的潜在应用，而且定义了一种访问奇特相关电子态的新颖设计策略。
研究意义
这项研究的意义在于，首次实现了相关铁磁极性金属的设计制造，并揭示了其独特的物理性质。这不仅为材料科学领域带来了新的突破，还为未来在磁性材料和电子器件方面的应用提供了新的可能性。这项研究为我们展示了一种全新的设计策略，可以帮助我们进一步探索金属系统中的相关电子态，开启了一扇通向未知领域的大门。
希望这篇文章能让大家对这项研究有更深入的了解，也能激发更多对科学研究的兴趣和探索欲望。
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