Nature盘点: 8月材料领域重大进展

1、Nature: CeRhIn₅材料量子临界点附近电子平面对称性破坏

德国马克斯-普朗克研究所P. J. W. Moll（通讯作者）等人报道了重费米子超导体材料CeRhIn₅向列相的波动特性。在50T场调控的反铁磁量子临界点附近，重费米子超导体材料CeRhIn₅中出现电子向列相。平面对称性的破坏与晶格关系较小，因在H*=28T时仅有极微小的磁致伸缩。重费米子超导体向列相的出现显示出其液晶特性和非传统超导性之间的相互关系。

文献链接：Electronic in-plane symmetry breaking at field-tuned quantum criticality in CeRhIn₅（Nature，2017，Doi:10.1038/nature23315）

2、Nature: 用于模拟计算的纳米NbO₂莫特忆阻器的混沌动力学

美国惠普实验室Suhas Kumar和R. Stanley Williams（共同通讯作者）等人报道了纳米级NbO₂莫特忆阻器同时显示出非线性激励电流控制的负阻和可以用作电子开关的莫特晶体管驱动温度控制的金属-绝缘体转换的特性。将这种忆阻器并入Hopfield计算网络可大幅度提高对复杂问题处理的计算效率和准确性。

文献链接：Chaotic dynamics in nanoscale NbO₂Mott memristors for analogue computing（Nature，2017，Doi:10.1038/nature23307）

3、Nature: 将分子束外延应用于设计纳米线量子器件

荷兰代尔夫特理工大学、埃因霍芬理工大学的Erik P. A. M. Bakkers（通讯作者）等人报道了一种自下而上合成单晶InSb纳米线网络的技术，并特别关注具有预定义数量的超导岛屿的纳米线网络。结构分析可证实纳米线结高质量的结晶度与外延超导体-半导体界面的存在。纳米线“标签”的量子传输测量揭示的阿哈罗诺夫-玻姆效应和弱-反定位效应，证实了具有强自旋轨道耦合的相位相干系统。此外，在这种混合超导-半导体纳米线中，还表现出一种近端诱导的硬超导间隙，表明研究者成功开发了第一编织实验所需的材料。

文献链接：Epitaxy of advanced nanowire quantum devices（Nature, 2017，DOI: 10.1038/nature23468）

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4、Nature: 近液氮温度的单分子磁性存储器合成

曼彻斯特大学Nicholas F. Chilton和 David P. Mills（共同通讯作者）等人报道合成了一种新的复合物[Dy(Cp^ttt)₂][B(C₆F₅)₄]， （Cp^ttt= {C₅H₂^tBu₃-1,2,4}，^tBu = C(CH₃)₃），能实现在22 Oe/s磁场扫速下，高达60 K的温度下出现磁滞现象。并通过研究该温度下样品的动力学特征，表明磁滞现象源于局部金属-配合基的振动模式。计算自旋动力学表明高温下磁性弛豫源于局部的分子振动。这些实验结果进一步证明，经过精确的分子设计，高于液氮温度下在单分子上实现磁数据存储是可实现的。

文献链接：Molecular magnetic hysteresis at 60 kelvin in dysprosocenium（Nature，2017，Doi:10.1038/nature23447）

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5、Nature: 利用MoS₂纳米片打造电化学致动器

罗格斯大学Manish Chhowalla（通讯作者）等人报道了关于致动器的最新研究成果，研究发现通过在塑料薄膜基底上堆叠二维MoS₂纳米片，基体能表现出很强的机械作用力，从而实现动态可伸缩电极薄膜。这种薄膜可以承受其自身150倍的重量，并且使用循环特性好，在几毫米的作用范围可以实现上百次循环。值得一提的是，在运行频率达到1Hz时，该MoS₂薄膜能产生大约17 MPa的机械应力，较哺乳动物的肌肉所产生的（大约0.3 MPa）还要高，可与陶瓷基压电致动器相较（大约40 MPa），产生的应变大约0.6%。同时致动器的运行主要源于MoS₂纳米片的高电导率和纳米片间快速的质子扩散。该研究成果为高应变和高频应用领域引入了一种全新的电化学致动器。

文献链接：Metallic molybdenum disulfide nanosheet-based electrochemical actuators（Nature，2017，Doi:10.1038/nature23668）

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6、Nature: 四元赫斯勒材料的磁性反斯格明子特性

德国马克斯-普朗克研究所Stuart S. P. Parkin（通讯作者）等人报道了具D_2d晶体对称性的四元赫斯勒化合物中通过实验检测到另一种形式的斯格明子-磁性反斯格明子。反斯格明子是在Bloch型和Néel型的磁性斯格明子交替时近于边界表现的特性。该研究扩宽了磁性斯格明子的研究领域同时有助于推进复杂斯格明子结构设计工程。

文献链接：Magnetic antiskyrmions above room temperature in tetragonal Heusler materials（Nature，2017，Doi:10.1038/nature23466）

本文由材料人学术组大黑天供稿，欧洲足球赛事 编辑整理。

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