这种巨大的热跨度不仅打破了晶体固体的记录，而且有望在具有层状结构的材料中引入一种新型的转变。这些发现将为极端温度范围内固体滞后行为的基础研究创建一个新平台。此外，巨大磁滞回线中存在的许多不稳定状态为科学家提供了精确控制材料电特性的大量机会，这可以用于下一代电开关或非易失性存储器。非易失性存储器是一种计算机存储器，可以在电源关闭时保留数据。
研究人员包括来自Gedik 实验室的博士后Baiqing Lyu 和研究生Alfred Zong 博士，以及来自全球14 个机构的其他26 名研究人员。本文进行的实验工作利用了美国和中国最先进的同步加速器辐射设施，其中快速移动的带电粒子在一公里长的圆形轨道上产生明亮的光源。强光聚焦到EuTe4 上，揭示其内部结构。 Gedik 和他的团队还与包括Boris Fein 教授和A.V.来自德国和俄罗斯的罗日科夫，他们都帮助将实验观察中的许多难题整合成一个一致的图景。
这幅漫画说明了这种滞后现象——当物理属性的价值滞后于引起它的影响的变化时，类似于徒步旅行时上坡和下坡的路径是不同的。
滞后是一种现象，其中材料对扰动（例如温度变化）的响应取决于材料的历史。滞后现象表明系统陷入能源格局中的某些局部而非全局最小值。在以长程有序为特征的结晶固体中，即整个晶体中原子排列的周期性模式，滞后通常发生在相当窄的温度范围内，在大多数情况下从几开尔文到几十开尔文。
Lyu 说：“在EuTe4 中，我们发现滞后的温度范围非常宽，超过400 开尔文。” “实际数字可能要高得多，因为这个值受到当前实验技术能力的限制。”这一发现立即引起了我们的注意，我们对EuTe4 的综合实验和理论表征挑战了关于晶体中可能发生的滞后转变类型的传统观点。 '
迟滞行为的一种表现是材料的电阻。通过冷却或加热EuTe4 晶体，研究人员能够将其电阻率改变几个数量级。
在给定温度（例如室温）下，电阻率值取决于晶体是较冷还是较热。这一观察结果表明，材料的电性能在一定程度上对其热历史有记忆，使得材料的性能能够在微观水平上保留过去不同温度下的特性。这种“热记忆”充当永久温度记录器。例如，通过测量EuTe4在室温下的电阻，我们立即知道该材料过去经历过的最冷或最热的温度是多少。
研究人员还发现了滞后现象的一些怪异现象。例如，与晶体中的其他相变不同，他们没有在很大的温度范围内观察到电子或晶格结构的任何变化。与其他敏感地依赖于冷却或加热速率的磁滞转变不同，EuTe4 的磁滞回线似乎不受这些因素的影响。
研究人员的线索之一是EuTe4 中电子的排列。 “在室温下，EuTe4 晶体中的电子会自发凝结成低密度和高密度区域，在原始周期晶格顶部形成二次电子晶体，”Zong 解释道。我们相信，与巨大磁滞回线相关的奇怪现象可能与这种次级电子晶体有关，其中化合物的不同层在建立长程周期性的同时表现出无序运动。 '
Lyu 说：“EuTe4 的层状性质对于解释磁滞现象至关重要。”不同层的次级晶体之间的弱相互作用使它们能够相对移动，从而在磁滞回线中产生许多可变的配置。 '
下一步是设计除了改变温度之外的方法来在EuTe4 中诱导这些可转移态。这将使科学家能够以技术上有用的方式操纵其电特性。
“我们可以产生短于百万分之一秒的强激光脉冲，”盖迪克说。 “下一个目标是在闪光后诱使EuTe4 进入不同的电阻状态，使其成为可用于计算设备等的超快电气开关。 '
