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智科眼: 双语看懂新世界
量子物理学 279
Researchers(研究人员) at(at) North() Carolina(卡罗来纳州) State(状态) University(大学) have(have) found(发现) that() the oxide ceramic(氧化物陶瓷) material(材料) lanthanum() strontium() manganite() (LSMO)((LSMO)) retains(保持) its(它的) magnetic properties(磁性) in(in) atomically(原子级) thin layers(薄层) if(如果) it() is() "(")sandwiched(夹在)"(") between(between) two(two) layers() of(of) a(a) different(不同) ceramic(陶瓷) oxide(氧化物),(,) lanthanum() strontium() chromium() oxide(氧化物) (LSCO).((LSCO).) The findings(发现) have(具有) implications(意义) for(for) future(未来) use(使用) of(of) LSMO(LSMO) in(in) spintronic(自旋电子)-()based(基于) computing(计算) and() storage devices(存储设备).(.)
In(In) its() bulk(散装) form(形式) LSMO(LSMO) has(具有) both(both) magnetic(磁性) and() metallic(金属) properties(性质).(.) The conductivity(导电性) of(of) the material(材料) can(可以) be(be) altered(改变) by(通过) changing(改变) its() magnetic field(磁场),(,) which(which) makes(使得) LSMO(LSMO) appealing(吸引力) for(for) use() as(as) a(a) switch(开关) in(in) spintronic(自旋电子) devices(器件).(.) However(然而),(,) when(when) the material(材料) gets(达到) to(to) a(a) certain(一定) thinness()()between(between) five(5) and() 10(10) atomic(原子) layers()—it(—it) loses(失去) these(这些) properties(特性).(.)
Divine(神圣) Kumah(Kumah),(,) assistant(助理) professor(教授) of(of) physics(物理学) at(at) NC(NC) State(状态) and() corresponding(通讯) author(作者) of(of) a(一种) paper(论文) describing(描述) the work(工作),(,) wanted() to(to) know(知道) why(为什么) LSMO(LSMO) loses(失去) its() magnetic properties(磁性) at(at) a(a) particular(特定) thinness(),(,) and() to(to) find(找到) a(a) way(方法) to(to) make(使) LSMO(LSMO) magnetic(磁性) in(in) thin() form(形式).(.)
Kumah(Kumah),(,) with(with) colleagues(同事) and() graduate(研究生) students(大学) from(from) NC(北卡罗) State(),(,) first(首先) grew(生长) thin films(薄膜) of(of) LSMO(LSMO) on(on) strontium() titanate(钛酸)—a(—a) non()-()magnetic(磁性) substrate(基质) commonly(通常) used() as(as) a(一种) neutral(中性) scaffold(支架).(.) The team(团队) grew(生长) films(薄膜) ranging() from(from) two(two) to(to) 10(10) atomic(原子) layers() thick(厚度) and() tested(测试) them(它们) for(for) magnetic properties(磁性).(.)
Next(),(,) the team(团队) utilized(利用) the synchrotron(同步加速器) light source(光源) at(at) Argonne(阿贡国家实验室) National(国家) Laboratory(实验室) so(so) that() they(他们) could(可以) get(获得) a(a) three-dimensional(三维) view(视图) of(of) the arrangement(排列) of(of) the atoms(原子) within(within) the thin layers(薄层) of(of) LSMO.(LSMO.) They(他们) found(发现) that(that) at(at) extreme() thinness(),(,) the oxygen() and() manganese() atoms(原子) moved(移动) slightly() out of(out of) alignment(对准) on(on) the surface(表面) of(of) the material(材料),(,) effectively(有效地) switching(切断) off(off) its(它的) magnetism(磁性).(.)
"At("At) about(大约) five(五个) atomic(原子) layers() we(我们) saw(看到) distortions(扭曲) on(on) the surface(表面) of(of) the layer() and() at(at) the bottom(底部) interface(界面) with(with) the scaffold(支架),"(,") Kumah(Kumah) says().(.) "(")The oxygen() and() manganese() atoms(原子) rearrange(重新排列) themselves(自己).(.) Magnetism(磁性) and() electrical conductivity(电导率) in(in) LSMO(LSMO) are() related(有关) to(to) how(如何) these(它们) two(两个) atoms(原子) bond(键合),(,) so(因此) if(如果) there(存在) are(are) polar() distortions(变形) in(in) the film() where(where) they(它们) move(移动) up() and() down(),(,) the bonds() stretch(伸展) out(out),(,) electrons(电子) can()'t('t) move(移动) through(through) the material(材料) effectively(有效地) and() magnetism(磁性) is(is) switched(切换) off(off)."(.")
The team(团队) noted(指出) that() these(这些) distortions(扭曲) started() at(at) the top(顶部) of(of) the film(胶片) and() extended(延伸) approximately() three() layers() below(below) surface(表面).(.)
"We("We) found(发现) that(that) the distortions(扭曲) occur(发生) because(因为) the crystal structure(晶体结构) creates(产生) an(an) electric field(电场) at(at) the surface(表面),"(,") Kumah(Kumah) says().(.) "(")The oxygen() and() manganese() atoms(原子) move(移动) in(in) order(order) to(to) cancel() the electric field(电场).(.) Our(我们) challenge(挑战) was() to(to) grow(生长) something(某些东西) at(at) the interfaces(接口) that(that) is() compatible(相容) with(with) LSMO(LSMO) structurally(结构) but() that(that) is(is) also() insulating(绝缘)—so(—so) that(that) we(我们) remove(去除) the electric field(电场),(,) stop(阻止) the movement(运动) of(of) the oxygen() and() manganese() atoms(原子) and() retain(保持) magnetic properties(磁性)."(.")
The researchers(研究人员) found(发现) that() by(通过) using(使用) two(两个) layers() of(of) LSCO(LSCO) on(on) either(either) side() of(of) the LSMO,(LSMO,) the LSMO(LSMO) could(可以) retain(保持) its(它的) magnetic properties(磁性) at(at) two(two) atomic(原子) layers().(.)
"It("It) is() like() a(一个) sandwich(三明治)—LSCO(—LSCO) is() the bread(面包) and() LSMO(LSMO) is(is) the meat(),"(,") Kumah(Kumah) says().(.) "(")You() can(可以) use(使用) fewer() than(than) five() layers() of(of) LSMO(LSMO) in(in) this(这种) arrangement(布置) without(而不) any(任何) atomic(原子) displacement(位移).(.) Hopefully(希望) our(我们) work(工作) has(has) shown(表明) that(that) these(这些) materials(材料) can(可以) be(be) thin() enough(足以) to(to) be(be) useful(用于) in(in) spintronics(自旋电子) devices(器件)."(.")

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