具有高相纯度的可调谐铁磁准晶

准晶体(QC)具有奇特的结构和有趣的原子排列。尽管它们从外观上类似于晶体，但在原子尺度上，它们尽管是有序的，但缺乏周期性。这种结构排列赋予准晶体以对称性和晶体中缺失的其他特殊性质。特别是，具有特殊几何结构的二十面体QC(iQC)显示出有趣的磁性。

在最近的一项突破中，由东京理科大学(TUS)的RyujiTamura教授领导的研究小组在金-镓-钆和金-镓-铽iQC中发现了铁磁有序。然而，这些iQC不适合进一步研究iQC中的铁磁性，因为它们还包含大部分近似晶(AC)相。

AC具有与QC相似的结构，但由于它们也是磁性的，这会干扰仅对QC相的磁性进行研究。

为了弥合这一差距，Tamura教授的团队现在合成了一种新型金-镓-镝(Au-Ga-Dy)iQC。根据Tamura教授的说法，“Au-Ga-DyiQC具有铁磁性、高度可调且具有高相纯度。”

包括来自TUS的RyoTakeuchi先生和FaridLabib博士在内的研究团队已在PhysicalReviewLetters上发表了他们的发现。本文已被选为编辑建议。

新的iQC是使用含有15%Dy、62-68%Au和23-17%Ga的母合金制备的。母合金是通过电弧熔炼然后快速淬火合成的。使用粉末X射线衍射、电子显微镜、电子衍射和磁化率测量研究所得iQC。

研究人员发现，合成的iQC是具有高纯度铁磁相的多晶。他们能够进一步描述铁磁转变的类平均场性质。

研究人员还发现，新的iQC在每原子电子(e/a)比为1.70时表现出最大魏斯温度，这是铁磁转变中的一个重要参数，这与之前对AC的发现一致。这一发现表明，可以使用Weiss温度和e/a比(表示iQC费米能量变化的参数)很好地调整iQC的磁性。

此外，这些发现表明，铁磁和反铁磁相互作用的平衡，以及奇异磁序的存在，可以通过改变费米能量或调整e/a比来在iQC中进行调整。

“纯可调谐铁磁准晶体的发现有可能彻底改变和扩展基于晶体的学术体系。将我们的发现应用于该领域当前的理论工作，例如，在刺猬和旋转等非共面自旋配置领域配置，可以导致iQC中的各种重要物理特性，包括异常和拓扑霍尔效应，”Tamura教授总结道。

这些发现为磁性材料的新领域铺平了道路，并推动了磁数据存储、自旋电子学和磁传感器等技术的发展。

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