在一个新出版的研究中，工程师展示了一种新的方法，以在电子相关氧化物中基本上修改轨道占用和对称性。
你如何让镍看起来像铜一样？
耶鲁大学的一个科学家团队通过开发一种新颖的技术来人为地改变材料的原子特性，基本上改变电子的轨道性质。电子也可以在具有独特的磁，超导和光学性质的轨道图案中进行可调谐结合。
“通过这种方法，我们可以将镍的电子轨道工程到几乎与铜相同，”Charles Ahn，William K. Lanman Jr.机械工程与材料科学，应用物理和物理学教授，以及合作社研究的主要调查人员在1月12日出版的物理审查信中。“各元素的基本原子特性部分地通过电子配置确定，因此我们改变了电子轨道，这些属性也会发生变化。”
关键是分子束外延，一种用于一次生长结晶材料的方法。该团队使用该方法用碱土或稀土基层（在这种情况下，氧化钛），作为第二层（氧化镍）的过渡金属，最后是绝缘第三层（氧） 。根据研究人员的结果是第二层围绕第二层的不对称环境，其电化学使电子从钛移动到镍。所得到的电场改变镍的轨道形状。
该技术是基于合作调查员Sohrab Ismail-Beigi的理论计算，该技术，物理学，物理学，物理学和机械工程和材料科学副教授，首先生成的分层配置最强烈，灵活地影响轨道性质。
“除了对轨道图案的大效果外，改变我们的制造技术中的元素可以在每个元素中发现的形状之间的连续灰度中的轨道排列，”博士生Ankit Disa，研究的博士学位。“这超越了周期表的离散性，提供了依赖于轨道的材料特性的微量控制。”
作为一个示例，所述DIS，可以将轨道性能调谐到磁性和非磁性状态之间的边界;使用电动场或磁场，然后可以将材料容易地从磁性到非磁性并再次切换。“我们的技术使得先前未开发的属性成为可能，”他说。
其他作者包括神圣的库马赫，安德烈马拉什维奇，杭卓陈和耶鲁弗雷德沃克; Brookhaven国家实验室的Dario Arena;橡树岭国家实验室的Eliot Specht。
出版物：Ankit S. Disa等，“对称性爆炸极性结构中的轨道工程”，物理。莱特牧师2015年1月12日114，026801; DOI：10.1103 / physrevlett.114.026801
更多信息：观点：轨道工程，通过设计
图像：耶鲁工程学院应用科学
