铁磁材料为什么会绝缘-

　　冷却后的铁磁材料为什么会绝缘呢?是怎么一回事?铁磁材料冷却成绝缘，确实很罕见。这并非小编胡说，因为这是有依据的。理化研究所的科学家与印度、德国和日本的合作者在进行一项研究的过程中，发现一种铁磁材料在温度下降到95开尔文以下的时候，竟然变成绝缘材。科学家们也发现，从磁性变为绝缘基态，跟原子的价态有关。具体详情请看以下：

　　铁和镍等典型铁磁体的性能已被广泛研究，并被充分的认识。然而，极少数磁性材料却表现出难以解释的复杂行为。

　　在这些复杂材料的一个实验和理论研究中，理化研究所的科学家与印度、德国和日本的合作者揭示了，电子与结构效应的相互作用如何产生磁性和电性能。

　　铁磁体具有磁区或磁畴，所有磁自旋都在那里以同一方向排列。磁自旋的排序跟晶体结构上原子的排列有关。它也取决于磁性原子，即每个原子中最外层的电子数。该参数通常不会因为温度函数的改变而改变整个铁磁性。

　　K2Cr8O16是其中一个例外，它是录音带所用的磁性化合物CrO2的近亲。当温度下降到95开尔文以下的时候，K2Cr8O16从导电性变成绝缘化，但它却仍然是铁磁。“从铁磁金属转化到铁磁绝缘基态是相当罕见的，只有少数著名的例子，” 主导这项研究的RIKEN Spring-8中心的Ashish Chainani解释道。

　　K2Cr8O16这个令人吃惊的特性已被链接到其晶体结构，该机构是由铬原子和氧原子组成的八面体形成。决定磁特性的铬原子存在于+3和+4价态的混合物中。

　　通过光谱测量，研究人员跟踪那些从导体过渡到绝缘材料的价态。他们发现当温度下降到95开氏度以下的时候，+ 3 和+ 4价态会发生改变。

　　一旦材料变得绝缘，价态的分布被冻结，平均3/4的铬原子会呈现+4价态，1/4的铬原子会呈现+3价态。理论计算表明，单独的晶体结构变化不能解释这样复杂的铁磁性质。相反，这种材料的不寻常性质起源于电子(因强相关性而被熟知)与晶体结构中的小畸变相互作用而成。

　　这些发现强调了全面研究复杂材料电子结构和性质的重要性，这种微妙的影响可以显著改变材料性能。