uma, Um resumo dos quatro parâmetros de ordem do vetor classificados por suas paridades em operações de reversão de tempo (TR) e inversão espacial (SI), com ilustrações de exemplos típicos para realizar esses parâmetros de pedido. Aqui, + indica paridade par e - indica paridade ímpar. O fundo amarelo destaca o parâmetro de ordem ferro-rotacional. b, A estrutura cristalina de RbFe (MoO4) 2, visto ao longo do eixo c, acima e abaixo da temperatura de transição de fase estrutural Tc. Dois estados de domínio são esperados abaixo de Tc, correspondendo às rotações anti-horário e horário do octaedro FeO6. Crédito: Física da Natureza (2019). DOI:10.1038 / s41567-019-0695-1
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Michigan e da Rutgers University descobriu uma forma rotacional de ordenação cristalográfica espontânea em um material ferroico. Em seu artigo publicado na revista Física da Natureza , o grupo descreve seu trabalho com ordens ferro-rotacionais sob diferentes condições e o que aprenderam sobre elas. Manfred Fiebig com a ETH Zurich publicou um artigo News &Views sobre o trabalho feito pela equipe na mesma edição - ele também dá uma breve história do ferromagnetismo e o que foi aprendido sobre ele nos últimos 2, 000 anos.
Como observa Fiebig, todos os materiais ferroicos têm algum tipo de ordenação comutável que ocorre espontaneamente. Ele ainda observa que com o ferromagnetismo, Os momentos magnéticos se alinham de maneira uniforme e podem ser comutados expondo-os a um campo magnético. Mas, como ele também observa, existem exemplos de materiais ferro-rotacionais - outro tipo de ordenação espontânea de átomos. Tais materiais têm um parâmetro de ordem que é um vetor axial que é invariante sob inversão espacial e operações de reversão de tempo. Também constitui a categoria final dos ferroicos - depois do ferro-toroidal, ferroelétrico e ferromagnético. Os pesquisadores observam que materiais dessa ordem se tornaram cada vez mais populares para uso em aplicações quânticas. Eles ainda observam que até agora, tais materiais não foram estudados seriamente.
O trabalho da equipe envolveu o uso de uma técnica que envolveu a duplicação da frequência das ondas de luz projetadas a partir de um laser. O processo, conhecido como geração de segundo harmônico foi útil para estudar um material ferro-rotacional RbFe (MoO 4 ) 2 por causa de sua extrema sensibilidade à simetria envolvida com materiais de duplicação de frequência. E como Fiebig observa, todos os materiais ferroicos experimentam redução de simetria ao fazer o pedido, tornando a técnica particularmente útil. Os pesquisadores o usaram para primeiro identificar e caracterizar os estados ferroicos. Remoção dos planos de espelho do material, revelou o surgimento do uniforme c ± como rotação do octaedro. O sinal também permitiu identificar o c + e C - domínios. Ao fazê-lo, os pesquisadores descobriram que a proporção de área dos domínios mudou com a temperatura. Eles concluem sugerindo que seu trabalho mostrou que o campo conjugado pode estar relacionado a um 4 º combinação de potência de componentes de campo elétrico.
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