中科院金属所《Science Advances》：发现晶界电子态重构提升导电性

背景：晶界是影响材料性能的关键因素，通常被认为会导致电导率下降，但研究人员在磁铁矿（Fe3O4）中发现了反常现象。研究目的：该研究旨在通过原子尺度构筑Fe3O4的Σ5与Σ13晶界，揭示晶界电导率反常增强的物理机制，以突破传统认知。结论：利用脉冲激光沉积技术构建高质量晶界模型，结合原子级结构解析与第一性原理计算，发现晶界区域电子富集导致Fe离子价态变化，形成自旋向上导电通道，实现半金属到金属性转变，显著提升电导率。该发现深化了对晶界本征物性的理解，并为晶界功能化设计提供了新思路。