钛掺入六铁酸钡的用途及应用领域是什么？
MIPT的研究人员和乌拉尔联邦大学的同事将光学和声学方法结合起来，发现将钛原子掺入六铁酸钡中会导致在晶格中形成意外的亚结构 。所得材料有望用于超快计算机存储应用 。研究结果发表在《科学报告》上 。
多铁性是一种材料，其特征在于一种以上的内部有序化 。例如，取决于温度，它可能同时显示铁电和铁磁特性 。这意味着该材料在一定温度范围内会发生自发极化，而在另一个临界温度以下，即使没有外部磁场，它也会被磁化 。
研究人员研究了多铁性金属的基本特性，以创建具有所需特性的材料，这些材料可以以受控方式进行更改 。Multiferroics适用于超高速磁存储设备，抗反射涂层以及太赫兹频率（即1万亿分之一秒）内的快速数据传输 。
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【钛掺入六铁酸钡的用途及应用领域是什么？】研究人员在实验中融合了光学和声学方法，以研究掺杂钛的钡六铁氧体的性能 。该研究将太赫兹光谱与超声波衰减和速度分析相结合，揭示了该材料的异常行为 。
MIPT太赫兹光谱实验室的多铁磁性研究负责人Liudmila Alyabyeva说：“光学和声学就像视觉和听觉，因为它们相互补充而不是相互重复 。这两个通道共同提供了对一个物体的更完整的理解 。” “每当两种截然不同的实验技术证明在特定温度下会发生某些现象时，就很明显地表明了样品在微观水平上正在发生某些事情 。因此，我们需要确定这些作用背后的机理 。”
科学家们找到了一种解释材料异常的光学特性和声学特性的方法 。事实证明，通过将钛掺入六铁酸钡中，材料中的亚铁晶格受到影响 。外来原子的存在会导致一些铁原子改变其氧化态，并形成所谓的Jahn-Teller亚晶格- 材料晶格内的二级结构 。
当外来原子插入晶体的晶格中时，它们会取代某些主体原子 。在六价铁酸钡的情况下，钛替代了一些铁 。但是，使这两种元素不同的是，铁在六价铁氧体中的化合价为3，而钛为四价 。这意味着晶体中这两种金属的离子的大小和电荷不同 。
太赫兹光谱实验室负责人鲍里斯·戈尔舒诺夫（Boris Gorshunov）解释说：“当三价铁离子被较小的四价钛离子替代时，这会扭曲晶格并违反电中性 。但是电中性必须以某种方式持续存在，这是一条基本规则 。” MIPT 。“结果，一些相邻的铁原子变得二价以抵消钛离子的电荷 。” 这些结构变化是该团队观察到的材料异常的光学和声学特性的原因 。
他说：“我们的研究首次强调了产生Jahn-Teller中心子晶格的新机制 。该子晶格不是由杂质原子形成的，通常情况下，它由一些主体晶体原子组成 。”乌拉尔联邦大学教授弗拉基米尔·古德科夫 。
晶体中Jahn-Teller子晶格的出现导致异常和潜在有价值的特性 。例如，材料中产生的磁性子系统可用于超快计算机存储器中，并通过太赫兹辐射（也称为T波）进行磁化 。
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