Революция в магнетизма: MIT-изследователите откриват P Wave Magnetism!

Революция в магнетизма: MIT-изследователите откриват P Wave Magnetism!

Основно откритие в областта на физиката може да има далеч -въздействащи ефекти върху технологията. Изследователи от Масачузетския технологичен институт (с) са идентифицирали нов тип магнетизъм, известен като магнетизъм на P-вълна, който съчетава както свойствата на феромагнетизма, така и антиферомагнетизма в уникален комбинаторния подход. Това откритие беше представено в актуална публикация в списанието природа на 28 май.

Магнетизмът е основна физическа сила, която играе ключова роля в ежедневието ни, от хладилници до електрически двигатели. Основите на магнетизма се основават на подравняването на атомите и електроните в магнитно поле. Феромагнитните материали, като желязо, никел и кобалт, показват паралелно подравняване на атомните си щифтове, което ги кара да създават силни магнитни полета. За разлика от тях, антиферромагнитните материали причиняват подравняване на съседните атоми, което означава, че техните магнитни свойства се отменят.

Откриване на магнетизма на P-вълната

Новата магнитна фаза е открита в никелиодид (NII₂), двуизмерен кристален материал. В този материал електроните показват предпочитана ориентация на спин, която се отразява в спирални конфигурации. Изследователите откриха, че завъртанията на електроните могат да бъдат превключени към спинната спирала чрез създаване на електрическо поле. Това отваря възможността за динамичен контрол на магнитните свойства на материала, което може да бъде повлияно от външно електрическо напрежение.

Експериментите, довели до откриване, бяха проведени при контролирани условия. Изследователите синтезират никелиодид, като разделят елементи върху кристален субстрат и последващото им нагряване. Анализираните данни показват, че завъртанията на електроните корелират с ръчността на използваната поляризирана светлина. С ултра калтен температури от около 60 Келвин се наблюдава магнетизъм на P вълна, което отваря възможността за намиране на материали с тези свойства при стайна температура в бъдеще.

Потенциал в технологията

Откриването на магнетизма на P-вълна има потенциал да доведе до значителни промени в технологиите, особено в областта на спинониката. Тази технология има за цел да използва електронно завъртане вместо електрически товари за съхранение на данни. Предимствата са обещаващи: може да последва по -висока плътност на паметта, по -бързи скорости на обработка и по -ниска консумация на енергия. Има и възможни приложения в сензорите и автомобилната индустрия.

Изследователската работа на MIC е в съответствие с по -голямо поле за манипулиране на електронни щифтове. Подобни усилия се полагат в други международни институции, като университета в Йоханес Гутенберг Майнц. Докато магнетизмът на P-вълната е обещаващо откритие, следващото предизвикателство остава да се идентифицират материали, които имат тези специални свойства дори при по-високи температури.

Напредъкът в изследванията на магнитните фазови преходи и техните приложения не е важен само за основната наука. Подобни преходи са от решаващо значение за разбирането как материалите променят своите магнитни условия, което може да окаже пряко влияние върху иновативните технологии при съхранението на данни и развитието на материалите. Възможността за влияние върху магнетизма чрез температурни промени или предавания на налягане също представлява голям интерес и може да отвори нови начини във физиката и извън него.

Допълнителна информация за основните изследвания в магнетизма и неговите приложения предлагат следните връзки: oe24 , с новини и Studysmarter .