科學家首次讓非磁性材料擁有了磁性

2020-08-01 cnBeta

研究團隊首次成功利用電力，讓常規狀態下沒有磁性的材料有了磁性。這項發現，讓普通材料製造電子元件成為可能。簡單來說，當材料中原子的大多數電子向同一方向旋轉時，就會產生鐵磁性（ferromagnetism）。但對於非磁性材料，電子通常是成對的，因此它們的相反自旋抵消了磁場。

科學家首次讓非磁性材料擁有了磁性

研究人員已經成功地在一種通常根本沒有磁性的材料--黃鐵礦（也稱硫化鐵）中誘發了磁性。在這項研究中，該團隊使用了一種名為電解質門控（electrolyte gating）的技術。

首先，團隊將黃鐵礦與一種離子液體的電解質進行接觸。然後團隊施加了只有 1 伏特的電流，將帶正電的分子移動到電解質和黃鐵礦接觸的區域，產生一個可測量的磁力。有趣的是，一旦電壓被關閉，磁性也被關閉，這在電子應用中可能會很方便。

這項研究的首席研究員 Chris Leighton 表示：「我們非常驚訝於它的工作方式。通過施加電壓，我們基本上將電子注入材料。理論上，如果你得到足夠高的電子濃度，材料就會想自發地變成鐵磁體。這有很大的潛力。在硫化鐵上做到了這一點，我們想我們也可以在其他材料上做到這一點。」

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該研究發表在《科學進展》雜誌上。

來源：明尼蘇達大學

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