大阪大学 无花果
1研究的概念
三维氧化镁纳米模板上的10纳米尺度的三维Fe3O4(100)纳米线是使用原始纳米制造技术制造的
由于三维纳米线效应，超小纳米线表现出显著的韦维跃迁，缺陷浓度较低
学分:大阪大学 磁铁矿(Fe3O4)是众所周知的磁性铁矿石，也是磁石的来源
它也有可能成为电子产品中的高温电阻器
在大阪大学领导的发表在《纳米快报》上的新研究中，由Fe3O4制成的超薄纳米线揭示了这种矿物的一个有趣特性
当冷却到约120K(150℃)时，磁铁矿突然从立方晶体结构转变为单斜晶体结构
与此同时，它的导电性急剧下降——它不再是金属，而是绝缘体
这种独特的“韦威转变”可用于电子器件的开关，其确切温度取决于样品的性质，如粒度和颗粒形状
磁铁矿可以制成薄膜，但是在一定厚度以下——大约100纳米——韦威转变减弱，需要更低的温度
因此，对于纳米尺度的电子器件来说，保持Fe3O4的这一关键特性是一项重大挑战
大阪的研究使用了一种原始技术来制造只有10纳米长的磁铁矿纳米线，这种纳米线具有精致的韦威行为
正如该研究的合著者鲁帕利·拉克什特所描述的，“我们使用激光脉冲将Fe3O4沉积到氧化镁模板上
然后，我们将沉积物蚀刻成线状，最后在两侧连接金电极，这样我们就可以测量纳米线的导电性
" 无花果
2磁铁矿的晶体结构
学分:大阪大学 当纳米线被冷却到110K(160℃)左右时，它们的电阻急剧增加，符合典型的韦威行为
相比之下，该团队还生产了一种具有毫米级大表面积的Fe3O4薄膜
它的韦威转变不仅较弱，而且需要温度降至100
“纳米线明显没有晶体缺陷，”研究负责人梓·服部哲说
“特别是，与薄膜不同，它们不受反相畴的困扰，反相畴是原子模式突然反转的地方
这些畴的边界阻碍了金属相中的传导
在绝缘体阶段，它们阻止了电阻率的出现，所以它们使韦威跃迁变平
" 纳米线是如此原始，以至于研究小组可以以前所未有的精确度直接研究韦威跃迁的起源
120 K以下磁铁矿的绝缘性能被认为来自低温晶体中的“三聚体”重复结构
研究人员估计了三聚体的特征长度尺度，根据以前的研究，它与真实尺寸非常匹配
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3纳米线(红色)和薄膜(黑色)样品的传输特性
纳米线通过韦威跃迁显示出大约六倍大的电阻变化
学分:大阪大学 “韦威跃迁在能量转换、电子学和自旋电子学中有许多潜在的用途，”服部哲说
“如果我们能够通过控制缺陷的数量来微调这种转变，我们就可以设想生产出支持绿色技术的低功耗但先进的设备
" 这篇文章，“三维纳米结构支持Fe3O4纳米线在10纳米长度尺度上的维韦跃迁”，发表在《纳米快报》上
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