ملخصات الأبحاث

التحكم في الترابطات الإلكترونية في مغناطيس "كاجومي"

J. Yin et al.

  • Published online:

نتيجة للشكل الهندسي غير الاعتيادي لشبكات "كاجومي"، تُعَدّ إلكتروناتها مفيدة في دراسة فيزياء الحالات الإلكترونية الكمية الطوبولوجية المترابطة المُثبَّطة. وفي وجود اقتران قوي بين المغزل والمدار، يزداد تشابك البِنَى المغناطيسية والإلكترونية لشبكات "كاجومي"، وهو ما يمكن أن يؤدي إلى ظواهر مغزلية مدارية غير معروفة حتى الآن.

في البحث المنشور، يستخدم الباحثون مزيجًا من الفحص المجهري للمجال المغناطيسي الشعاعي، ومجهرية المسح النفقي؛ لتوضيح الطبيعة المغزلية المدارية لمغناطيس "كاجومي" الحديدي Fe3Sn2، ولاستكشاف الظواهر الغريبة المترابطة المصاحِبة له. واكتشف الباحثون أن هناك حالة إلكترونية من شبكة "كاجومي" تقترن بقوة مع المجال الشعاعي بتباين في الخواص ثلاثي الأبعاد، وتُظهِر إزاحة ضخمة للطاقة الخيطية، ناتجة عن المغنطة.

ويكشف فحص التداخل الفيرميوني شبه الجسيمي عن خيطية تلقائية متسقة – وهي مؤشر واضح على الترابط الإلكتروني – وتكون المغنطة الشعاعية قادرة على تغيير هذه الحالة، وبالتالي قادرة على التحكم في التماثل الإلكتروني. وتتجاوز هذه الاستجابات الإلكترونية الضخمة مغزلية المنشأ حدود فيزياء زيمان بكثير، وتشير إلى تحقيق طور طوبولوجي مغناطيسي مترابط كامن.

وتكشف قابلية توليف مغناطيس "كاجومي" هذا عن تفاعل قوي بين مجال مطبَّق خارجيًّا، والاستثارات الإلكترونية، والخيطية، مما يوفر طرقًا جديدة للتحكم في الخصائص المغزلية المدارية، واستكشاف ظواهر ناشئة في المواد الطوبولوجية، أو الكَمّية.