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Questo articolo riepiloga i lavori di un workshop tenutosi nel 2024 per affrontare le sfide nella tomografia a sonda atomica, sottolineando la necessità di standardizzare l'acquisizione, la ricostruzione e l'analisi dei dati, nonché di approfondire i processi fisici dell'evaporazione di campo per migliorare l'interpretazione e la riproducibilità dei risultati.
Il documento presenta un'implementazione ibrida MPI-GPU-OpenMP altamente efficiente nel codice EPW che, sfruttando l'interpolazione Wannier su acceleratori NVIDIA, AMD e Intel, permette di calcolare la fisica elettrone-fonone su piattaforme exascale con un speedup fino a 29 volte rispetto alle versioni precedenti, rendendo fattibili studi su sistemi complessi come i nanonastri di stanene.
Nonostante il significativo disordine atomico, il materiale ad alta entropia (Mn1/4Fe1/4Co1/4Ni1/4)PS3 presenta un ordine antiferromagnetico a lungo raggio al di sotto di 72 K in cui tutti gli elementi di transizione partecipano a una transizione di fase unificata, pur mantenendo orientamenti di spin distinti stabilizzati dalla competizione tra anisotropie a singolo ione e interazioni di scambio.
Questo studio dimostra che, sebbene le onde di polarizzazione lineari non esercitino una forza netta sulle pareti di dominio ferroelectriche, le non linearità intrinseche generano una pressione di radiazione negativa che spinge le pareti verso la sorgente, offrendo un nuovo meccanismo per il controllo efficiente di memorie e dispositivi logici.
Questo articolo offre una panoramica sullo stato attuale della previsione teorica e della sintesi sperimentale dei materiali bidimensionali, evidenziando il divario tra le migliaia di candidati previsti e le poche centinaia sintetizzati, con un focus specifico sulle recenti metodologie per prevedere la sintesi di materiali non vdW.
Questo studio utilizza la tomografia FIB per dimostrare che, sebbene le regioni povere di stagno siano più diffuse del previsto nei film sottili di Nb3Sn, la loro posizione subsuperficiale le rende poco influenti sulla limitazione del gradiente di accelerazione delle cavità SRF.
Questo studio utilizza la teoria delle rappresentazioni di gruppo per analizzare le proprietà elettroniche e ottiche di un MOF di ZnPc su reticolo quadrato, rivelando regole di selezione ottica dipendenti dalla polarizzazione e stati elettronici quasicristallini unici nel bilayer ruotato di 45°.
Lo studio dimostra che il semimetallo topologico half-Heusler DyPtBi supera il tradizionale compromesso tra magnetopotenziali termoelettrici trasversali e longitudinali grazie a un effetto ambipolare e a una compensazione imperfetta tra portatori, permettendo di ottenere valori elevati di entrambi i parametri in condizioni rilevanti per le applicazioni pratiche.
Questo lavoro introduce una nuova scala di elettronegatività universale e predittiva basata sul potenziale interno medio atomico, unendo calcoli di prima principi e dati sperimentali per descrivere con precisione il comportamento chimico e le proprietà elettroniche degli elementi.
Lo studio dimostra che l'irradiazione elettronica ad alta energia, spostando il livello di Fermi di 100 meV nel semimetallo di Weyl GdPtBi, non elimina la resistenza magnetica longitudinale negativa né l'effetto Hall anomalo, rivelando la robustezza delle proprietà di trasporto magnetico legate ai nodi di Weyl e alla curvatura di Berry in questa famiglia di composti half-Heusler.
Il lavoro presenta un flusso di lavoro ad alto rendimento basato sul machine learning, addestrato su dati DFT, che prevede i cambiamenti di volume nei materiali per batterie intercalando ioni, consentendo lo screening rapido di oltre un milione di ossidi e fluoruri di metalli di transizione per identificare candidati promettenti con bassa espansione volumetrica.
Questo lavoro presenta un convertitore di modalità programmabile basato sul materiale a cambiamento di fase Sb₂Se₃ a bassa perdita, che supera le limitazioni di assorbimento ottico del GST tradizionale permettendo la codifica di 32 livelli ottici per dispositivo e il potenziale scalaggio di core tensoriali fotonici per il calcolo neuromorfico.
Utilizzando l'ellissometria di imaging spettroscopica e l'analisi della matrice di Mueller, gli autori determinano il tensore dielettrico completo di film sottili di CrSBr paramagnetico, rivelando un'anisotropia ottica caratterizzata da risonanze eccitoniche distinte polarizzate lungo gli assi cristallografici principali.
Lo studio teorico basato su un modello efficace ha chiarito le proprietà dello stato fondamentale degli approssimanti periodici 1/1 di quasicristalli icosaedrici a base di terre rare, rivelando la stabilizzazione di otto strutture magnetiche non collineari e non complanari che spiegano i dati sperimentali e offrono spunti sulle proprietà topologiche di questi materiali.
Questo studio utilizza la spettroscopia di fotoemissione risolta in angolo con raggi X molli per caratterizzare la struttura a bande e osservare un marcato dicroismo circolare magnetico risolta in momento nel Mn L-edge di un film sottile di LaSrMnO orientato (111), confermando i risultati con calcoli DFT+U e proponendo un approccio promettente per lo studio del magnetismo non convenzionale.
Questo studio dimostra che la nanolitografia a forza atomica può essere utilizzata per scolpire film di Permalloy, inducendo un'anisotropia magnetica uniaxiale controllabile e sintonizzabile che permette di dirigere le configurazioni dei domini magnetici per applicazioni in elementi magnonici e sensori di magnetoresistenza anisotropa.
Lo studio combina microscopia a effetto tunnel, analisi di scaling critico e misure magnetocaloriche per dimostrare come l'inserimento di strati quintupli di BiTe modifichi le fluttuazioni critiche magnetiche e il comportamento magnetocalorico nei topologici antiferromagnetici MnBiTe e MnBiTe, rivelando una transizione da un comportamento critico tridimensionale di tipo Ising con effetto magnetocalorico duale nel primo composto a una criticità dominata dal crossover e una risposta magnetocalorica convenzionale nel secondo.
Questo studio propone e valida un modello locale di frenata elettronica, più efficiente e trasparente rispetto alle formulazioni tensoriali, per descrivere la dissipazione energetica anisotropa di ioni leggeri (idrogeno ed elio) nel tungsteno a livello atomico.
Questo studio dimostra l'ottenimento di immagini STEM e ptychografia elettronica ad alta risoluzione atomica a temperature criogeniche fino a 20 K, superando le sfide legate alla stabilità termica attraverso scansioni rapide e flussi di lavoro di registrazione avanzati per visualizzare direttamente gli stati strutturali fondamentali dei materiali quantistici.
Questo articolo presenta un metodo rapido e riconfigurabile per programmare strutture di lancio e confinamento per i polaritoni fononici iperbolici in-plane su cristalli di van der Waals, sfruttando il materiale a cambiamento di fase In3SbTe2 per allineare con precisione le nanostrutture ottiche rispetto agli assi cristallografici del MoO3.