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德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)巨磁電阻新材料磷化鈮

發(fā)布時(shí)間：2015-12-09 作者：來(lái)源：中國(guó)科技部瀏覽：3092

    德國(guó)馬普固體化學(xué)物理研究所和亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心（HZDR）及荷蘭拉德堡大學(xué)（Radboud）的科學(xué)家共同發(fā)現(xiàn)了一種具有超快速電子的新型巨磁電阻材料??磷化鈮（NbP）。在研究該材料時(shí)，科研人員首次在單一材料上觀察到電阻增加近萬(wàn)倍。該材料可用于生產(chǎn)電子元件，在信息技術(shù)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
    研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)磷化鈮施加強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，其電阻急劇增強(qiáng)。磷化鈮電阻在磁場(chǎng)中之所以有如此急劇的變化，是因?yàn)樗^的洛倫茲力使電荷載體的磁場(chǎng)發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。隨著磁場(chǎng)的增強(qiáng)，流向錯(cuò)誤方向電子的比例越來(lái)越大，從而導(dǎo)致電阻增大。超快速的電子會(huì)導(dǎo)致巨磁電阻，電子在材料中移動(dòng)得越快，洛倫茲力和磁場(chǎng)的影響就越大。在過(guò)渡金屬鈮（Nb）和磷（P）的合成物材料中有超快電荷載體，即所謂的相對(duì)論電子，其移動(dòng)速度是光速的千分之一，每秒300公里。因此，磷化鈮具有明顯的巨磁電阻效應(yīng)。
    研究人員還發(fā)現(xiàn)了電子非常快速、靈活的原因。在磷化鈮中，這一特殊屬性是由特定的電子態(tài)負(fù)責(zé)的：在所謂的Weyl金屬中有一些電子，他們好像是無(wú)質(zhì)量的，從而可以移動(dòng)得非常快。研究人員認(rèn)為，磷化鈮的巨磁電阻效應(yīng)可以通過(guò)巧妙的材料設(shè)計(jì)進(jìn)一步得到改進(jìn)。馬普固體化學(xué)物理研究所和亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心的專(zhuān)家們希望將來(lái)繼續(xù)合作，共同開(kāi)發(fā)Weyl金屬。

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