[研究成果要点]
●我们在世界上首次证实了常见金属铁和锰结合时自然形成规则排列的原子条纹图案（原子轨道）的现象（自组织）。
●我们通过实验和理论计算澄清，这种现象是由具有不同磁性的物体（铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网和反铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网（*1））接触时产生的“磁冲突”引起的。
●所制造的条纹图案即使在室温下也很稳定，并且可以抵抗表面缺陷，因此预计它将成为加速原子水平纳米技术的新基础技术，例如用于排列功能分子的精密模具和下一代设备的超细布线。
高知工业大学稻波英一教授，由千叶大学研究生院Peter Krüger教授、该研究生院毕业生Hiroki Hayashi和该研究生院副教授Toyokazu Yamada领导的研究小组在世界上首次发现，锰（反铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网）原子在铁（铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网）表面排列，在原子水平上形成极其均匀的一维条纹图案。经确定，这种现象是由于铁和锰的磁性差异引起的能量冲突（磁挫败（*2）），导致锰原子轻微上下位移，形成稳定的条纹图案。
a 实验示意图
bSTM观察图像。铁基上没有条纹图案，只有在其上形成的锰膜上才能看到明亮的电子条纹图案。
这一结果开辟了一种利用物质基本特性自由控制原子结构的新方法。这有望大大加速使用传统技术难以生产的新型功能古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网的开发，例如宽度仅为几个原子的超精细电子电路以及具有高处理速度和低功耗的器件。
该研究成果于2025年9月4日以在线早期观点发表在国际科学期刊《Small》（Wiley）上。
[新闻发布]普通金属制成的“原子轨道”！ -电子设备的小型化进入了一个新的维度-
研究员评论
“我们这次发现的原子轨道不仅具有通过磁控制实现纳米技术实际应用的潜力，而且由原子磁体引起的现象本身也很有趣。未来，我们希望加快基础科学的研究，探索这种独特的现象并将其应用于下一代设备的创建。”
术语表
*1) 铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网/反铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网
构成物质的每个原子都具有磁性（自旋）特性。以铁为代表的铁磁古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网是所有原子磁体都指向同一方向并相互加强，整体上形成强磁体的古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网。另一方面，“反铁磁体”（例如在锰中发现的反铁磁体）整体上不表现出磁性，因为相邻的原子磁体指向相反的方向并相互抵消。
*2) 磁力挫折
一种物质中原子的磁性（自旋）相互抵消或相互排斥的状态，使它们无法稳定在最稳定的构型中，从而导致能量不稳定的“跳跃”状态。
已发表的论文
标题：通过反铁磁体-铁磁体界面在锰超薄膜中出现鲁棒的一维原子和电子纹理
作者：Eiichi Inami、Peter Krüger、Hiroki Hayashi 和 Toyo Kazu Yamada
杂志：小
发布日期：2025年9月4日（网络突发新闻版）
我：https://doiorg/101002/smll202504791
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