2021年3月29日
一项新的研究表明,一种磁性铀化合物可以表现出强大的热电性能,由此产生的横向电压是以前钴锰镓化合物的四倍。
发表在《科学进展》杂志上的研究发现,在掺杂钌亚博老虎机网登录的铀钴铝系统中,大的自旋轨道耦合和强电子关联导致了巨大的异常能斯特电导率。铀和锕系合金是研究材料拓扑结构和强电子相关性之间相互作用的有前途的材料,有一天可能在亚博网站下载量子信息技术中得到应用。图片来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室。
这一研究结果为元素周期表底部的锕系元素开辟了新的前景,为拓扑量子材料的研究指明了新的方向。亚博网站下载
我们发现,在掺杂钌的铀钴铝系统中,大的自旋轨道耦合和强的电子关联导致了巨大的异常能斯特电导率.说明铀和锕系合金是研究材料拓扑结构和强电子相关性相互作用的有前景的材料。亚博网站下载
Filip Ronning,洛斯阿拉莫斯国家实验室材料科学研究所首席研究员和主任亚博网站下载亚博老虎机网登录
”我们对理解、调节和最终控制这种相互作用非常感兴趣,所以希望有一天我们可以利用这些非凡的反应罗宁补充道。他是这项研究的首席研究员亚博老虎机网登录科学的进步杂志.
当材料将热流转换成电压时,就会产生能斯特响应。这种热电现象可以用在从热源产生电的装置中。
现有的最重要的例子是放射性同位素热电发电机(rgs),它部分是在洛斯阿拉莫斯国家实验室.RTG利用钚-238的天然放射性衰变产生的热量来发电,其中一种RTG正在为火星上的“毅力”号探测器提供动力。
”令人兴奋的是,这种巨大的反常能斯特效应似乎是由于材料丰富的拓扑结构。这种拓扑结构是由大的自旋-轨道耦合形成的,这在锕系元素中很常见,”朗宁解释道。
金属拓扑结构的一个结果是产生横向速度,这可以引起我们所观察到的能斯特响应。它还可以产生其他效应,比如在各种量子信息技术中可能有用的新表面态.
Filip Ronning,洛斯阿拉莫斯国家实验室材料科学研究所首席研究员和主任亚博网站下载亚博老虎机网登录
铀系统调查研究小组从洛斯阿拉莫斯产生了23μV / K的温度变化,这是四倍比之前的记录,发现在cobalt-manganese-gallium合金几年前也归因于上述各种拓扑的起源。
这项研究得到了美国能源部、科学、基础能源科学、材料办公室、洛斯阿拉莫斯国家实验室LDRD和国家科学基金会的资金支持。亚博网站下载亚博老虎机网登录
期刊引用:
克T。等.(2021)相关非中心对称kagome铁磁体中的巨大异常能斯特效应。亚博老虎机网登录科学的进步.doi.org/10.1126/sciadv.abf1467.
来源:https://www.lanl.gov/