Revolution i magnetisme: MIT-forskere opdager P Wave Magnetism!

Revolution i magnetisme: MIT-forskere opdager P Wave Magnetism!

En banebrydende opdagelse inden for fysikområdet kunne have langt nåede effekter på teknologi. Forskere ved Massachusetts Institute of Technology (med) har identificeret en ny type magnetisme, kendt som en P-bølgemagnetisme, der kombinerer både egenskaberne ved ferromagnetisme og anti-ferromagnetisme i en unik kombinatorisk tilgang. Denne opdagelse blev præsenteret i en nuværende publikation i tidsskriftet Nature den 28. maj.

Magnetisme er en grundlæggende fysisk kraft, der spiller en nøglerolle i vores hverdag, fra køleskabe til elektriske motorer. Det grundlæggende om magnetisme er baseret på tilpasning af atomer og elektroner i et magnetfelt. Ferromagnetiske materialer, såsom jern, nikkel og kobolt, viser en parallel justering af deres atomstifter, hvilket får dem til at skabe stærke magnetfelter. I modsætning hertil får antiferromagnetiske materialer nærliggende atomer til at justere, hvilket betyder, at deres magnetiske egenskaber annulleres.

Opdagelse af P-bølgemagnetismen

Den nye magnetiske fase blev opdaget i nickeliodid (NII₂), et to -dimensionelt krystallinsk materiale. I dette materiale viser elektronerne en foretrukken spinorientering, der afspejles i spiralkonfigurationer. Forskere fandt, at elektronerne spins kan skiftes til spin -spiralen ved at skabe et elektrisk felt. Dette åbner muligheden for dynamisk kontrol af materialets magnetiske egenskaber, som kan påvirkes af eksterne elektriske spændinger.

Eksperimenterne, der førte til opdagelse, blev udført under kontrollerede forhold. Forskerne syntetiserede nickeliodid ved at adskille elementer på et krystallinsk underlag og deres efterfølgende opvarmning. De analyserede data viser, at spinsene på elektronerne korrelerer med den anvendte håndfulde af det anvendte polariserede lys. Med ultra-Kalten-temperaturer på omkring 60 Kelvin blev P-bølgemagnetisme observeret, hvilket åbner muligheden for at finde materialer med disse egenskaber ved stuetemperatur i fremtiden.

Potentiale inden for teknologi

Opdagelsen af ​​P-bølgemagnetisme har potentialet til at producere betydelige ændringer i teknologi, især inden for spinronik. Denne teknologi sigter mod at bruge elektronspin i stedet for elektriske belastninger til datalagring. Fordelene er lovende: en højere hukommelsestæthed, hurtigere behandlingshastigheder og lavere energiforbrug kan følge. Der er også mulige anvendelser i sensorer og bilindustrien.

Forskningsarbejdet på MIC er i tråd med et større felt til manipulation af elektronstifter. Lignende bestræbelser gøres på andre internationale institutioner, såsom Johannes Gutenberg University Mainz. Mens P-Wave-magnetismen er en lovende opdagelse, er den næste udfordring stadig at identificere materialer, der har disse specielle egenskaber, selv ved højere temperaturer.

Fremskridt inden for forskning i magnetiske faseovergange og deres anvendelser er ikke kun vigtige for den grundlæggende videnskab. Sådanne overgange er afgørende for at forstå, hvordan materialer ændrer deres magnetiske forhold, hvilket kan have en direkte indflydelse på innovative teknologier i datalagring og materialeudvikling. Muligheden for at påvirke magnetisme gennem temperaturændringer eller trykoverførsler er også af stor interesse og kan åbne nye måder inden for fysik og videre.