神奇多变的笼目材料

神奇多变的笼目材料 罗会仟 近些年来,有一类特殊结构的材料叫做“笼目材料”成为凝聚态物理学家们的团宠,人们在这类材料中找到了铁磁性、超导、拓扑、电荷密度波等等各种丰富的物态,而且它们还呈现出一系列非常显著的量子输运特性,预示着巨大的应用潜力。 到底什么是笼目结构?以笼目结构单元构造出来的材料有什么特点?笼目材料作为新兴的量子材料,有什么重要的研究价值? 图1 笼目结构的竹制品 笼目结构实际上在我们的生活中还是非常普遍的。如果你到南方去,就会发现许多编织好的竹笼、竹篓、竹篮,它们的洞都是六边形的,周围是六个等边三角形,也就是由一个个共享顶点的“六芒星”组成。类似的编织物在日本也很常见,日本有一首童谣就叫做“笼目笼目”,读作英文就是Kagome Kagome,其中kago就是篮子,而me就是眼睛的意思,直译过来就是“带眼的篮子”。1951年,日本科学家Itiro Syoz提出了笼目结构材料这一概念,指的就是微观上的原子晶格也能构成顶点对顶点的六芒星阵列,也就是Kagome lattice,即“笼目晶格”。可以看出,和正三角形、正四边形和正六边形一样,笼目结构单元也是能够密集平铺二维平面的一种方式,又同时兼顾了六边形和三角形的特征。 图2 原子笼目结构示意图 为什么笼目结构材料如此特殊呢?如果我们仔细观察笼目晶格,就会发现其中的每一个原子,都需要和周围的四个原子进行化学键合,四个化学键呈对顶三角形的形状分布。假设该原子化学价态处于三价或四价之间,那么其中某个化学键就可能不太稳定,此时奇怪的事情就发生。比如某个方向上的顶角会发生畸变,这样材料整体的结构会存在一定的畸变,导致电荷分布也发生变化,形成周期分布的电荷密度波。如果让电子左转一圈,或右转一圈,就会发现两者还存在差异,意味着材料结构或电子态上存在手性。更有意思的是,如果把原子加上磁矩,也就是说它们是诸如Co、Mn、Fe、Cu以及稀土离子那样的磁性原子,那么就会发现这个小磁针在三角形的每个顶点的放置方式非常丰富。最简单的是磁矩取向完全一致并垂直于二维笼目平面,那就是一个铁磁体。如果把磁矩取向放到笼目平面内,那事情就变得没那么简单了,三个磁矩组合可以是互为120度夹角可以稳定存在,但稍微偏离就很麻烦。因为对于两个原子磁矩组合来说,它们倾向于要么同向排列,要么反向排列;但是对于一个三角形的三个磁矩组合来说,如果要求两两反向,就会发现几乎不可能做到,即A和B相反,B和C相反,那么必然A和C会相同。这种现象在材料学中被称为几何阻挫,也就是说其中总是有某一个原子的状态“不舒服”,导致材料的性质变化多端。 图3 笼目结构材料的拓扑电子结构 […]

沈阳金融博物馆

在大帅府旁,与赵四小姐故居一路之隔,有沈阳金融博物馆。该博物馆所在是当年的边业银行。1925年,张作霖的边业银行在天津正式成立后,便开始在沈阳张氏帅府的正东修建银行大楼。1930年,由德国设计师设计的手枪形的银行大楼落成。其前楼主体建筑为四层,正门6根由花岗岩雕刻成的巨型罗马式门柱,直排到三楼,三楼以上为一座西式门楼,由6根柱顶饰花垂穗门柱作为装饰。门前11级石阶形成的高大平台两侧装有华丽饰灯,十分壮观。后楼依次为三层、二层,呈中西合璧式建筑风格。张作霖作为东北实际统治者,筹办边业银行办理存款放贷、贴现、汇兑等一般银行业务,更重要的是拥有发行货币和代理国库之权。边业银行既是张氏父子的私家银行,也是东北实际控制区的央行,控制着东北地区的经济命脉。 银行大厅的蜡型再现当年银行业务办理。还有些硬币和纸币的展览。 沈阳市博物馆之清宫家具 沈阳市博物馆之珐琅器 沈阳市博物馆之青花瓷器 沈阳市博物馆之时光 沈阳辽宁博物馆之晋国六百年展 沈阳辽宁省博物馆之东京富士美术馆西方绘画展 沈阳辽宁省博物馆之明清玉器 沈阳辽宁省博物馆之元代青花瓷器 沈阳北陵夜色一瞥 沈阳乘低空电动飞机 沈阳辽宁省博物馆之新石器时代 沈阳辽宁省博物馆之与夏为伍 沈阳辽宁省博物馆之商鼎周彝 […]

真实与虚拟

一 什么是真实,什么是虚拟, 这问题比这两个词要深奥一些。 二 每日为命运忙碌, 比漫步于思想之境更为真实? 踩着荷尔蒙的节奏奔跑, 便可以远离虚无? 三 宇宙原本是真实的, 当我们用语言描述它就变成了虚拟。 四 文字语言,艺术语言,数学语言, 从我们头脑里生长出来, 它们跟草木的生长不一样, […]

小巷人家之耶溪

初一年级的下半年,我跟父母坐火车倒汽车,辗转几千里从大安搬到宜丰。一开始爸爸的单位没有分房,我们暂住在姑姑家,一个在小河耶溪边的红砖小院,所以这篇小巷人家就叫耶溪,沾点水灵气。 这个小院所在的小巷不像东北的横平竖直,时间久远我也忘记了巷子的走向。当年借住邻居们的普通话不太好,我一个小孩儿交流就更少,所以小巷人家就关起门来谈谈我姑姑一家吧。姑父是县城所在新昌镇的副镇长兼人武部长,也算是镇上的头面人物。姑父少小就是孤儿是吃百家饭长大的。当兵的他在火车上英雄救美有了和姑姑的姻缘。姑姑是从我家嫁出去的,所以爸妈对于借住在姑姑家没有什么不适感。我不同,有种寄人篱下的感觉,有点像《小巷人家》里向鹏飞。姑姑家两儿一女,二表哥是姥姥不疼舅舅不爱不得父母喜欢。我则跟他关系很好。后来也只有二表哥上了学,在广东成家立业。被宠的大表哥和表妹则生活多磨难。所以说惯子如杀子,就像《小巷人家》里的庄赶美。在这个小院就能看到耶溪对面的雷峰尖以及山上的崇文塔,那是才明白什么叫“采菊东篱下,悠然见南山”。也是在这个小院,我开始爱上江西特有的腊肉,米粉,就算我日后在中国走南闯北,在加拿大东游西荡的饮食基础。在耶溪边生活有两件事终身难忘:一是自己在耶溪上落水差点一命呜呼;另一个是拿着姑父的枪差点让一个在菜地干活的农民一命呜呼。我在新昌的好友蔡贺贺住的不远,我们经常一起上下学,回到家一起做作业。很多年没有联系,据说他生意兴隆,是个大老板。虽然我住的这个小巷没什么历史,新昌镇的历史遗存据说可以远溯到唐。镇里有很多青石板铺就的小巷,北宋文豪黄庭坚的一处宅第就在一个小巷的深处。 在新昌的第二年我家有了自己的单位宿舍,离耶溪远了些。不过最后一年我考上了耶溪另一侧的高中,这样每天又开始经由平政桥来往耶溪两岸,看小巷人家。 2024-11-28 于拉萨尔

小巷人家之西边社

我成家后第一个属于自己的家隐藏在厦门电台山半山腰的一个小巷子里。巷子一头连着厦禾路上的将军祠菜市场,一头通向文园路上的地铁口,也算厦门岛交通要道。虽然巷子依旧在,巷子的名字我却已经忘了。2018年回去旧地重游了一次。那次重游发现巷子里一些条石上写着西边社。搜了一下知道这是一个社区名,名字和唐朝厦门开埠始祖有关,所以这篇小巷人家不妨就叫西边社篇吧。 记着我和妻是在一个秋夜,于蒙蒙细雨中到了小巷里的家。说实话,那时的我们失望大于希望,心情大概就像那浠沥沥的秋雨。作为引进人才的我轻信了单位许诺的两室一厅,以为是巷子里一栋职工宿舍楼里的两室一厅,没成想是住在五十年代建的平房。半山腰梯次排列着四五排,每排七八家的样子。失望归失望,第二天我和妻就开始拾掇这个窝,刷墙这个宏大的工程是我这个哈尔滨工业大学的电化学硕士完成的。巷子里左邻右舍都是厂里的老职工,普通话都不太好,交流并不多,记得右边邻居丈夫中风,妻子是颇为能干的典型闽南女,每天把门口的红砖地擦的锃亮。逼得我们不得不效仿。出了这片公房,巷子里还有很多家私房,有一家门前有棵大榕树,早晚都有泡茶,下棋,侃大山的人群。巷子里还有居委会的小二楼。厦门作为曾经的海防前线,居委会的管理意识非常浓。我现在还留着当年派发的“厦门特区外来务工证”,那是街道大妈检查必须提供的。在小巷居住的一年我们交了两家要好的朋友。一家是王哥李姐还有他们的宝贝女儿,一家是同事小蔡小沈。印象最深的是王哥宝贝女儿在我家阁楼演绎项庄舞剑意在沛公(说糖纸好看,实则是想吃糖)。还有一次是有惊无险,跟王哥一起接待了一个自称是他同学的骗子。骗了大约50-100块钱。那也是我今生唯一一次跟骗子坐在一起谈笑风生。不过王哥李姐后怕,当时骗子可能另有所图。只是因为我和妻的出现才没有成功。这两家朋友在我们离开厦门后帮了我们很多忙,虽远隔重洋但小巷里结下的情谊却日久弥新。小巷生活虽多有不便,比如没有独立卫浴,如厕需要去不近的《小巷人家》一样公共厕所。好在厦门的公厕是非常的干净。加上厦门特有的热带风情,房前屋后盛开的三角梅总能让人有种盎然向上的热情,所以西边社小巷留给我的好更多些。 住在小巷一年后我们分到了人生第一套楼房,离开了西边社。不过西边社的小巷人家深留我心。 2024-11-28 于拉萨尔

莫负东篱菊蕊黄

莫负东篱菊蕊黄 《 鹧 鸪 天 》 宋·李清照 寒日萧萧上锁窗,梧桐应恨夜来霜。 酒阑更喜团茶苦,梦断偏宜瑞脑香。 秋已尽,日犹长。仲宣怀远更凄凉。 不如随分尊前醉,莫负东篱菊蕊黄。

书画创作 梅竹二友

许培扬博客许培扬72742999V 博客总排行1黄安年的博客黄安年1003874052全球变化- 杨学祥工..杨学祥770765223许培扬博客许培扬72742999V 博客总排行1黄安年的博客黄安年1003874052全球变化- 杨学祥工..杨学祥770765223许培扬博客许培扬72742999博客总排行1黄安年的博客黄安年1003874052全球变化- 杨学祥工..杨学祥770765223许培扬博客许培扬72742999 博客总排行1黄安年的博客黄安年1003874052全球变化- 杨学祥工..杨学祥770765223许培扬博客许培扬72742999许培扬博客许培扬72742999 越剧名戏放声唱, 西施故里念故乡, 大大点赞共分享, 传统文化大发扬。 京城秋之银杏柳红 未名湖外动秋心,罗列皇袍大驾临。帝诏西风吹冀北,一城山色半城金。 京城之秋栗子 […]

科研杂谈,如涉及版权问题请联系 [email protected]