2016年4月18日
最近发现的行为Fe4O5氧化铁被一群国际研究人员,包括俄罗斯的科学家莫斯科州立大学。这些研究人员已经成功地解释了复杂Fe4O5结构,和他们也提交了一份报告在其独特的属性。这份报告发表在最新一期的《自然化学。
一个国际研究小组包括俄罗斯莫斯科国立大学的科学家们一直在研究的行为最近发现Fe4O5,氧化铁。该组织已经成功地描述其复杂的结构,并提出一个解释的非常不同寻常的特性。来源:关于罗蒙诺索夫莫斯科国立大学
研究小组发现,Fe4O5氧化铁经历一个不寻常的相变与电荷密度波的形成冷却时温度低于150 K。这种转变的结果在一个四维的晶体结构。Artem Abakumov,化学学院高级研究员罗蒙诺索夫莫斯科国立大学电化学和文章的作者之一,表示,这种材料未来的研究将集中在获得基本的了解晶体之间的成键和磁结构。
本研究源于1939年,当E.J.W. Verwey,德国物理学家首次发现氧化铁Fe3O4,大多称为矿物磁铁矿,有一个不寻常的相变。标准状态的磁铁矿是一个相对良好的电导体,但它几乎成为绝缘体冷却时低于120 K,减少其导电性。科学家们猜想这种转变的原因通过强调,铁原子自身组织成有序结构在120 K以下。的电子结构,阻止自由移动的在材料和像电荷载体,并成为铁电氧化物。科学家们发现很难描述实际结构的变化。试图解释这种变化已在过去一个世纪的物理学家。现象发生的唯一建议是,由于两个铁原子的存在不同氧化态(价)和开发有序结构的能力。
直到2012年,这个问题的答案被一组研究人员发现,由剑桥大学的Paul Attfield教授。这些研究者合成磁铁矿单晶的优质然后破译他们的结构。基于建议早些时候,科学家们展示了发生变化的排序。科学家们发现两个,three-valent铁原子自身组织成trimerons,指三组。
这篇文章的作者关注考虑另一种类型的氧化铁,Fe4O5,一个美国研究小组最近发现了。这种新型氧化是一种独特的,只能在非常高的压力和高温。这建立这种新型氧化无法找到在地球表面,并且现在连同其他氧化物组成的巨大的氧气水平。新氧化表面下发现了数百公里的星球。
谢尔盖Ovsyannikov发现这个新的氧化,分析了列昂尼德•Dubrovinsky博士领导的一群德国拜罗伊特大学。列昂尼德•Dubrovinsky博士专门在高压的合成材料。欧洲杯足球竞彩这组确定氧化,包括相变阶段很像,发现Verwey磁铁矿。然而,当出现在不同的温度、不同和极其复杂的结构配置。
我们发现,在这里,就像在磁铁矿,当冷却到低于150 k时,一个不寻常的结构演化。这是标准的电荷密度波之间的混合物形成二聚体,并观察形势的trimerons磁铁矿。这是非常复杂的Fe4O5——所谓的“不相称的调制结构”,我们不能确定三维周期性。然而,周期性可以观察到一个更高维的空间,在这个特定的例子中,在四维空间。当我们提到的four-dimensionality结构时,我们不是在谈论这些氧化物在四维空间的存在,当然可以。这只是一个技术构造的数学描述这种高度复杂的命令。
Artem Abakumov,高级研究员,电化学,罗蒙诺索夫莫斯科国立大学
Fe4O5 charge-ordered结构继续保持centro-symmetric,没有显示任何类型的铁电特性,尽管存在的相似性Fe4O5和磁铁矿的行为。科学家开发出了一种特殊利益对Fe3O4因为磁铁矿属于热能,它是一个类的材料表现出两种不同类型的排序,如磁和电,以同步的方式。欧洲杯足球竞彩这两个订单的结合使得磁场影响材料改变它的电极化强度,或磁化强度变化所产生的电场。
如果发生这种情况我们得到一个双功能材料。这是有趣的,不仅从基础物理的观点或固态化学——但也的它可以投入实际使用。它可用于传感器——例如,在磁场传感器。唯一的缺点就是通常的耦合磁场和电顺序很弱,且仅在低温下出现。水晶的比较分析,电子和磁结构Fe4O5和磁铁将给我们一个更好的机会学习磁和电的关系在这些类型的材料。欧洲杯足球竞彩
Artem Abakumov,高级研究员,电化学,罗蒙诺索夫莫斯科国立大学