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            鄭州大學在利用超臨界二氧化碳制備室溫鐵磁性材料方面獲得新進展
            2022-2-19


            近日,鄭州大學徐群教授課題組利用超臨界CO2實現拓撲相轉型,成功將鈣鈦礦結構BatiO3調節制備成室溫鐵磁性低維納米材料。相關研究成果并被編輯部評為VIP論文。本文第一作者為鄭州大學博士生高波,通訊作者為徐群教授,鄭州大學是唯一的通訊單位。

            對于鈣鈦礦結構材料,氧化鑭離子缺陷在改善材料功能方面起著關鍵作用。近年來,研究人員采取各種方法來調節其內部結構,以獲得獨特的物理現象,如磁有序和金屬絕緣體轉化。如何通過簡單、有效可控的手段,在過渡金屬氧化物中誘導拓撲結構相變,實現材料的磁性調控,對量子計算、高頻器件和高密度信息存儲等領域的發展具有直接作用。

            繼成功制備室溫磁性過渡金屬氧化物VO2,許群教授團隊又利用超臨界二氧化碳氣體(SCCO2)成功將鈣鈦礦結構的鈦酸鋇(BaTiO3)進行改造,制備了具有室溫鐵磁性的低維鈦酸鋇。實驗發現氧化鑭,在不一樣CO2壓力下,SCCO2可選擇性地切斷BaTiO3材料層間共價鍵,形成不一樣暴露晶面。

            磁性表征實驗顯示,相較于傳統的制備方法,如氫氣還原和機械設備研磨等處理過程,SCCO2加工處理所制成的BaTiO3材料展現出了更加優越的室溫鐵磁性。在此基礎之上,團隊成員通過實驗和理論相結合的方式,對SCCO2加工處理后BaTiO3所產生的磁性進行深入探索。

            該研究為進一步拓展超臨界CO2在新型納微結構的制備奠定了實驗和理論基礎。


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