摘要：物理学家的发现是在尖端材料中释放对磁性和电子相互作用的新理解，潜在地彻底改变了量子计算和高温超导体等技术领域。...

赖斯大学物理学家和合作者的发现是在尖端材料中释放对磁性和电子相互作用的新理解，潜在地彻底改变了量子计算和高温超导体等技术领域。由Zheng Ren和Ming Yi领导，研究小组对铁键（FESN）薄膜的研究重塑了对Kagome磁铁的科学理解 - 材料以古老的篮子编织图案命名，并以独特的latticelike型设计结构，可以产生不寻常的磁性和电子行为，这些磁性和电子行为由于具有电子电波波功能而导致的量子销毁性销毁性销售。

这些发现，发表在自然通讯10月30日，表明FESN的磁性特性来自局部电子，而不是移动电子科学家以前认为的。这一发现挑战了关于库戈金属中磁性的现有理论，其中假定巡回电子驱动磁。通过提供有关磁性的新观点，研究团队的工作可以指导具有针对高级技术应用程序（例如量子计算和超导体）的材料的开发。

“这项工作有望刺激有关量子材料的新兴特性的进一步实验和理论研究，加深了我们对这些神秘材料及其潜在的现实应用的理解，”物理学与天文学学院高级研究员Yi说。

研究人员使用分子束外延和角度分辨光发射光谱的高级技术，创建了高质量的FESN薄膜并分析了其电子结构。他们发现，即使在升高的温度下，kagome平面带仍保持分裂，这表明局部电子在材料中驱动磁性。这种电子相关效应增加了一种新的复杂性，以了解电子行为如何影响kagome磁铁中的磁性。

该研究还表明，某些电子轨道的相互作用比其他电子轨道更强，这种现象称为先前在铁的超导体中观察到的选择性带重归一化的现象，对电子相互作用如何影响Kagome磁铁的行为提供了新的观点。

“我们的研究强调了磁磁体中磁力和电子相关性之间的复杂相互作用，这表明这些效应在塑造它们的整体行为方面不可忽略，”赖斯学院初级研究员Ren说。

除了促进对FESN的理解外，研究对具有相似特性的材料具有更广泛的影响。对平面带和电子相关性的见解可能会影响新技术的发展，例如高温超导体和拓扑量子计算，其中磁性和拓扑平面带的相互作用会产生可用作量子逻辑门的量子状态。

合作进行这项研究的赖斯研究人员包括物理和天文学系博士后伙伴和研究生Jianwei Huang，Ananya Biswas，Yichen Zhang，Yichen Zhang，Yaofeng Xie，Ziqin Yue，Lei Chen，Fang Xie，Fang Xie，Kevin Allen，Han Wu和Qirui Ren; Junichiro Kono，Karl F. Hasselmann工程教授兼Smalley-Curl Institute主任； Emilia Morosan，物理与天文学，化学与材料科学与纳米工程教授； Qimiao Si，Harry C.和Olga K. Wiess物理与天文学教授；以及山姆和海伦·沃登物理与天文学教授彭昌·戴。

来自世界各地的合作者包括韦兹曼科学学院的浓缩物理学系的Hengxin tan和Binghai Yan；西波西米亚大学新技术研究中心的Aki Pulkkinen和Jáninár； Anil Rajapitamahuni，Asish K. Kundu和National Synchrotron Light Source II的Elio Vescovo，Brookhaven National Lab； Los Alamos国家实验室的理论部和集成纳米技术中心的Jian-Xin Zhu。

美国能源部，罗伯特·A·韦尔奇基金会，戈登和贝蒂·摩尔基金会的EPIQS倡议，赖斯研究学院，空军科学研究办公室和Vannevar Bush教师奖学金支持这项研究。