近日，特文特大学纳米技术研究所的研究人员在一种镧锰氧化物(LaMnO3)纳米层中发现了不寻常的磁效应。该校的研究人员与来自新加坡，美国和爱尔兰的同事发现，当轻微改变纳米层的厚度时，会发生突然的磁转变。该成果已经发表在本周的《科学》上。

发现

材料中特殊的电子特性和磁特性是非常重要的性能，可以应用于许多领域。类钙钛矿氧化物材料是一种十分常见的材料，特文特大学正展开对这类材料的研究。

在研究中，研究人员在钙钛矿氧化物(LaMnO3)中发现了一种特殊的磁性效应。这种材料由LaMnO3细胞单元叠加成层状组成，相当于堆叠的乐高块，其个别细胞单元只有0.4纳米大小(1纳米是1毫米的1/1000000)。

令人惊奇的是，当LaMnO3层的数量从5变化到6时，层的磁性效应突然显现出来。在他们的研究中，制备的氧化物薄膜是完全平坦的非磁性SrTiO3晶体，这种晶体通过脉冲激光沉积技术制备而成。当LaMnO3添加到第六层时，材料从反铁磁性(反铁磁性物质不产生磁场)转变为铁磁性。这在之前的研究中从没有出现过。使用扫描电子显微镜，利用超导电子精确的敏感性，可以直观形象地测量材料磁场磁性的变化。

在发表的文章中，研究人员解释了这种从反铁磁性到铁磁性的变化，这是由于LaMnO3薄膜内部的电子电荷从顶部到底部的雪崩效应。

应用

这种对临界厚度异常敏感的铁磁性变化可以形成一种新的纳米磁结构。该磁结构拥有非常敏感的磁性能，任何一种轻微的结构改变或添加都可以改变材料的磁性。研究人员希望这种词磁变化不仅存在于添加新层中，也存在于施加电场等其他操作或者吸附特定的分子中。研究人员也将针对该材料在信息技术和传感器的使用效果，开展进一步的研究。

特文特大学的接口和相关的电子系统(ICE)研究团队是由Hans Hilgenkamp教授领导的。特文特大学的博士后Xiao Renshaw Wang 在本次研究中起着核心作用。该研究也一直与Venkatesan 教授和新加坡国立大学的Ariando教授（前特文特大学博士）的研究团队有着密切的合作，斯坦福大学，内布拉斯加州大学和都柏林三一学院也都作出做出了许多贡献。NWO、荷兰组织应用科学研究和FOM物质基础研究都支持了这项研究。

新材料在线编译整理——翻译：陈琼    校正：摩天轮