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记者3月7日从中科大获悉，该校陆亚林教授量子功能材料和先进光子技术研究团队在研究新型高温、高对称性铁磁绝缘体过程中，通过把高质量氧化物薄膜制备与同步辐射先进光电学探测、第一性原理计算等相结合，成功地发现了高于液氮温度（77K）的高对称性铁磁绝缘体，并解释了产生高温铁磁转变现象的新机制。相关研究成果发表在3月5日出版的《美国国家科学院院刊》上。
通常磁性材料可分为铁磁性和反铁磁性，而在真实的材料中，铁磁材料通常是导电的，反铁磁材料通常是绝缘的。随着量子科技的发展，对量子功能材料的性能逐渐有了更多需求，如在量子拓扑器件中需要绝缘的铁磁材料（铁磁绝缘体），同时需要该铁磁绝缘体具有高晶格对称性，以利于与其他材料外延生长成未来量子器件；需要具有尽可能高的铁磁转变温度，以利于更接近于器件的现实工作环境等。为了获得能在高温下工作的、具有易外延生长能力的、高对称性结构的铁磁绝缘体，该团队进行了充分的材料筛选，认为LaCoO3薄膜是有可能成为一个高对称性铁磁绝缘体的研究对象。在本项工作中，该团队成员发挥了高质量单晶薄膜制备的优势，研制了高质量、近似无缺陷的LaCoO3薄膜并深入研究了其铁磁性的来源，发现LaCoO3薄膜确实是一个罕见的高温铁磁绝缘体，其铁磁转变温度可以高达85K，是以往研究过材料的5倍，并高于液氮温度。通过制备不同氧含量、不同应力、不同厚度的LaCoO3薄膜，发现了氧缺陷的浓度增加会引起铁磁性的削弱，乃至铁磁性会完全消失；通过第一性原理计算，发现了和实验基本一致的结论。
这些实验和理论工作充分解释并证明了LaCoO3薄膜铁磁绝缘机制，为未来研制高质量磁性量子器件等应用需求提供了亟需的新材料。（李想）
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