原子薄层的NiPS3展现了20世纪70年代二维表面瞻望的完满磁性相序列。

德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家通过实考阐明了一个已稀有十年历史的表面，该表面描写了磁性在超薄材料中的推崇活动。

通过冷却三硫化磷镍（NiPS3）的原子薄晶体，谋划团队不雅测到了20世纪70年代瞻望的一整套奇异磁相，但此前从未在单一系统中完满展示过。

这项冲破的中枢在于，当材料被冷却到极低温度时，会阅历两种不同的磁性转机。

固然昔时在本质中已区别不雅测到每一种转机，但谋划东谈主员此前从未能贯穿拿获这两种转机，从而完满地考证这一表面图景。

本质在仅一个原子厚的NiPS3薄片上进行。当温度降至-150°C至-130°C之间时，材料参加一种被称为"别列津斯基-科斯特利茨-索利斯相"（BKT相）的珍稀景象。

在这种景象下，原子磁矩会罗列成旋转的涡旋图案。

这些涡旋成对酿成，旋转所在相悖，一个顺时针，另一个逆时针。成对的结构笼统纠合在一谈，酿成一种被终局在单个原子层内的特有拓扑景象。

纳米模式的漩涡

"BKT相越过别有洞天，因为瞻望这些涡旋十分褂讪，横向领域仅局限在几纳米内，厚度却只占据单个原子层，"谋划认真东谈主、UT物理学助理教悔Edoardo Baldini说谈。"由于其巩固性和极小的尺寸，真钱牛牛官网这些涡旋为在纳米模式戒指磁性提供了新路线，并为二维系统中的大批拓扑物理学提供了主见。"

BKT相以表面家Vadim Berezinskii以及诺贝尔奖得主J. Michael Kosterlitz和David Thouless的名字定名，他们在数十年前描写了这种类型的相变。他们的使命获得了2016年诺贝尔物理学奖。

跟着谋划团队进一步冷却材料，它参加了第二种磁性景象，即所谓的"六态时钟有序相"。在这种景象下，磁矩不再解放旋转，而是锁定在六个对称联系的所在之一。

表面终获阐明

"在此阶段，咱们的使命展示了二维六态时钟模子所预期的完满相序列，并配置了纳米模式磁涡旋在纯二维磁体中当然出现的条目，"Baldini说。

六态时钟模子永久以来一直是表面凝华态物理学的基石框架。

该表面于20世纪70年代提倡，瞻望了二维系统中特定的磁性转机序列。直到当今，还莫得本质能在果然材料中拿获这一完满经由。

这一发现标明，其他二维磁性材料可能也存在着肖似的掩蔽相。

谋划东谈主员合计，操控此类纳米模式涡旋的才调最终可能救援斥地超紧凑器件，有望将磁性存储器或逻辑元件消弱至前所未有的模式。

改日的使命将聚首于在更高温度（以致可能接近室温）下巩固这些奇异相。淌若终了，这将把该物理学从低温本质室推向本体诈欺时代规模。

该谋划发表在《当然·材料》期刊上。

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