准晶体 (QC) 具有奇特的结构和有趣的原子排列。尽管它们从外观上类似于晶体，但在原子尺度上，它们尽管是有序的，但缺乏周期性。这种结构排列赋予准晶体以对称性和晶体中缺失的其他特殊性质。特别地，具有特殊几何结构的二十面体 QCs ( i QCs) 显示出有趣的磁性。在最近的一项突破中，由东京理科大学 (TUS) 的 Ryuji Tamura 教授领导的研究小组发现了金-镓-钆和金-镓-铽 i QC 中的铁磁有序。然而，这些i QC 不适合进一步研究i中的铁磁性QC，因为它们还包含大部分近似晶 (AC) 相。AC 具有与 QC 相似的结构，但由于它们也是磁性的，这会干扰仅对 QC 相的磁性进行研究。

发现具有高相纯度的可调谐铁磁准晶

为了弥合这一差距，Tamura 教授的团队现在合成了一种新型金-镓-镝 (Au-Ga-Dy) i QC。根据 Tamura 教授的说法，“ Au-Ga-Dy i QC 具有铁磁性、高度可调并且具有高相纯度”。包括来自 TUS 的 Ryo Takeuchi 先生和 Farid Labib 博士在内的研究团队已在Physical Review Letters上发表了他们的发现。本文已被选为编辑建议。

新的i QC 是使用含有 15% Dy、62-68% Au 和 23-17% Ga 的母合金制备的。母合金是通过电弧熔炼然后快速淬火合成的。使用粉末 X 射线衍射、电子显微镜、电子衍射和磁化率测量研究了所得的i QC。

研究人员发现，合成的i QC 是具有高纯度铁磁相的多晶。他们能够进一步描述铁磁转变的类平均场性质。

研究人员还发现，新的i QC 在每原子电子 ( e/a ) 比率为 1.70 时表现出最大魏斯温度，这是铁磁转变中的一个重要参数，这与之前对 AC 的发现一致。这一发现表明，可以使用 Weiss 温度和e/a比(表示i QC费米能量变化的参数)很好地调整i QC的磁性。此外，这些发现表明，铁磁和反铁磁相互作用的平衡，以及奇异磁序的存在，可以在i QC 中通过改变费米能量或调整e/a来调整比率。

“纯可调谐铁磁准晶的发现有可能彻底改变和扩展基于晶体的学术体系。将我们的发现应用于该领域当前的理论工作，例如，在刺猬和旋转配置等非共面自旋配置领域，可以导致 i QC 中的各种重要物理特性，包括异常和拓扑霍尔效应，”总结道田村教授。

这些发现为磁性材料的新领域铺平了道路，并推动了磁数据存储、自旋电子学和磁传感器等技术的发展。