研究人员可视化结晶固体的熔化过程

拓扑的引入是数学的一个分支,重点关注“结”的特性,启发了革命性的概念,例如物质的拓扑阶段和拓扑相变,这导致了2016年诺贝尔物理学奖。

磁性天空,以粒子物理学家托尼·斯凯尔姆(Tony Skyrme)命名的旋转“纳米龙卷风”,具有独特的拓扑(绕组配置),在过去的十年中,由于其在基本物理学中的重要性及其在下一代中的有希望的应用,在过去的十年中吸引了人们的注意力急剧增加磁性存储。

这些纳米龙卷风,也称为准颗粒(与原子和电子等粒子颗粒形成鲜明对比),可以形成晶体结构欧洲杯猜球平台,也就是说,它们以定期和对称的方式排列,与石英中的原子相同水晶。

从日常生活的经验来看,我们意识到冰的结晶固体在加热时会融化。也许还可能注意到,所有这些熔化的转变都发生在一个步骤中,即直接从固态到液态。

但是,在非常薄的晶体中拓扑相变的框架中,熔化过程可能会通过称为示型相的拓扑阶段进行两个步骤。这样的拓扑阶段如何,以及这种熔化过程如何发生 -

现在,EPFL物理学家已经找到了一种可视化整个熔化过程的方法,如最近报道自然纳米技术

量子磁力实验室(LQM),超快显微镜和电子散射实验室(LUMES),中心跨学科的研究人员(CIME)和晶体生长设施已经证明,化合物Cu中的天际晶体已经证明2Oseo3可以通过两个步骤改变磁场来熔化,每个步骤都与特定类型的拓扑缺陷相关联。

研究人员使用了一种名为Lorentz传输电子显微镜(LTEM)的最先进的技术,该技术可以在纳米分辨率中对磁纹理进行成像,以可视化嵌入非常薄的Cu平板中的天空。2Oseo3水晶为-250摄氏度。在改变磁场时,他们记录了大量图像和视频。

通过全面的定量分析,已经证明了两个新的阶段,即天际象征相和天际液相。物质的新阶段通常会带来新功能的机会,而这项工作通过清楚地查看,铺平了进一步的研发方式。

其他贡献者:ZuKöln大学

参考:Ping Huang,ThomasSchönenberger,Marco Cantoni,Lukas Heinen,Arnaud Magrez,Achim Rosch,Fabrizio Carbone和HenrikM.Rønnow。通过近似相将天空晶格熔化到天际液体,自然纳米技术2020年6月15日。DOI:10.1038/S41565-020-0716-3

资源:https://www.epfl.ch/en/

告诉我们你的想法

您是否有评论,更新或想添加到此新闻故事中的任何内容?

留下您的反馈
您的评论类型
提交