究发现新的特性在非磁性材料

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瓦denev ，宾州州立大学

瓦denev ，宾州州立大学

队宾州州立大学的研究人员已经表明了这是第一次将整个类非磁性材料，如用于某些计算机部件，可大大更多的用途比科学家想象。 果是重要的，因为他们发现以前未知的信息，这些材料的结构，扩大的财产数目，他们可能可以。 材料的性能，如导电性和机械强度，是什么决定了其效用。 项研究将发表在杂志物理评论快报 6月20日2008年。 材料的性能取决于它的结构，解释venkatraman葛帕兰，研究人员在宾夕法尼亚州立大学的纳米科学中心，教授，材料科学与工程，该项目的领导者。 “如果我是出远足，我发现了一个岩石含有石英晶体，我可以告诉你什么性质的晶体可以而且不能只是基于我们所谓的对称性-的数目及布置，水晶飞机它。对称性结果的方式，原子排列的石英， “他说。 “这是一个非常强大的方式了解我们的世界。 ”

磁性物料葛帕兰和他的同事们研究了被认为有32个不同的晶体对称性-所谓的点群对称性-已知存在的性质。 一方面，磁性材料有90种不同的点群对称性，因为它们的原子粒子的磁旋转，这可以想像的微小循环的电流。 “运动是一项极为重要的方面磁性说， ”葛帕兰。 “电磁学的发展性质尽快带电粒子开始移动或旋转。 ”

学家很早就认为，对称性允许磁性材料有更多的性能比非磁性材料，因为翻转的方向自旋带来额外的对称性。 是葛帕兰的团队已经表明，非磁性材料，从理论上讲，可以有同样多的财产作为磁性材料。 葛帕兰，一些非磁材料的原子集团扭曲的扭曲或旋转。 轻微的运动，就等于将一个小环电流和足够的材料给一些额外的特性，以前被认为只属于磁性材料。

究人员测试他们的理论实验用钛酸锶，这是一种非磁性物质。 们的物质和冷却发现，其氧原子的反应是扭曲成一个更加严格的立场，以节省能源和空间。 “的氧原子不旋转周围所有的道路就像一个回路目前并不在磁性材料，但理论分析表明，它们扭曲，因此，它是可能的，这些材料可能有以前不为人知的特性，说： ”葛帕兰。

一步，该小组调查是否扭曲运动转化为表达更多的属性。 别是，他们预测和测试的光学性质，他们呼吁旋转二次谐波产生，这是类似于众所周知财产称为磁二次谐波产生。 次谐波产生的发现，例如，在晶体中所使用的绿色激光指针转换红外激光光进入绿色激光。 小组发现，钛酸锶材料确实有少量的旋转二次谐波产生。

“没有人想到磁对称性有关的非磁性材料像钛酸锶，但这正是我们的文件不说， ”葛帕兰。 “我们首先做了理论分析中，我们采用了对称的框架，传统是用来描述磁材料，这个庞大的类非磁性材料。然后我们做了实验，尤其非磁性物质和我们发现它拥有财产，以前被认为只属于磁性材料。我们建议，有可能对整个类非磁性材料有更多的对称性与性能比以前更被认为有可能。 “

小组的调查结果可能会导致爆炸的研究进入新的性能的非磁性物质，并有可能应用这些属性。 “这些材料中使用数以百计的应用，说： ”彼得亚希弗，协理副校长研究和物理学教授在宾夕法尼亚州立大学“ ，但这一新的工作，拥有很大的希望寻找更多的用途。 ”

源： 宾州州立大学