Magneettisuuden vallankumous: MIT-tutkijat löytävät P-aaltomagneettisuuden!

Magneettisuuden vallankumous: MIT-tutkijat löytävät P-aaltomagneettisuuden!

Uraauurtava löytö fysiikan alalla voi olla paljon vaikuttavia vaikutuksia tekniikkaan. Massachusetts Institute of Technology (With) -tutkijat ovat tunnistaneet uuden tyyppisen magneettisuuden, joka tunnetaan nimellä P-aallon magnetismi, joka yhdistää sekä ferromagneettisuuden että anti-ferromagneettisuuden ominaisuudet ainutlaatuisessa yhdistelmälähestymistavassa. Tämä löytö esitettiin nykyisessä julkaisussa lehdessä luonto 28. toukokuuta.

magnetismi on perustavanlaatuinen fyysinen voima, jolla on avainrooli jokapäiväisessä elämässämme jääkaapista sähkömoottoreihin. Magneettisuuden perusteet perustuvat atomien ja elektronien kohdistamiseen magneettikentällä. Ferromagneettiset materiaalit, kuten rauta, nikkeli ja koboltti, osoittavat atomitappiensa yhdensuuntaisen kohdistuksen, mikä tekee niistä luomaan vahvoja magneettikenttiä. Sitä vastoin antiferromagneettiset materiaalit aiheuttavat vierekkäisten atomien kohdistamisen, mikä tarkoittaa, että niiden magneettiset ominaisuudet peruutetaan.

P-aallon magnetismin löytäminen

Uusi magneettinen faasi löydettiin nikkeliodidista (Nii₂), kahden dimensionaalisesta kiteisestä materiaalista. Tässä materiaalissa elektronit osoittavat edullisen spin -suuntauksen, joka heijastuu spiraalikokoonpanoissa. Tutkijat havaitsivat, että elektronien pyöritykset voidaan vaihtaa spin -spiraaliin luomalla sähkökenttä. Tämä avaa materiaalin magneettisten ominaisuuksien dynaamisen hallinnan mahdollisuuden, johon ulkoiset sähköjännitykset voivat vaikuttaa.

Kokeet, jotka johtivat löytöihin, suoritettiin kontrolloiduissa olosuhteissa. Tutkijat syntetisoivat nikkeliodidia erottamalla elementit kiteiseen substraattiin ja niiden myöhemmälle lämmitykselle. Analysoidut tiedot osoittavat, että elektronien pyöritykset korreloivat käytetyn polarisoidun valon kourallisuuden kanssa. Ultra-Kalten-lämpötiloissa oli noin 60 Kelviniä, havaittiin P-aaltomagnetismia, mikä avaa mahdollisuuden löytää materiaaleja, joilla on nämä ominaisuudet huoneenlämpötilassa tulevaisuudessa.

potentiaali tekniikassa

P-aallon magnetismin löytämisellä on potentiaalia tuottaa merkittäviä muutoksia tekniikassa, etenkin spinroniikan alueella. Tämän tekniikan tavoitteena on käyttää elektronien kehrää sähkökuormien sijasta tiedon tallentamiseen. Edut ovat lupaavia: korkeampi muistitiheys, nopeammat käsittelynopeudet ja pienempi energiankulutus voisivat seurata. Antureissa ja autoteollisuudessa on myös mahdollisia käyttötarkoituksia.

MIC: n tutkimustyö on linjassa suuremman kentän kanssa elektronitappien manipuloimiseksi. Samanlaisia ​​ponnisteluja tehdään muissa kansainvälisissä instituutioissa, kuten Johannes Gutenbergin yliopisto Mainz. Vaikka P-aallon magnetismi on lupaava löytö, seuraava haaste on edelleen tunnistaa materiaalit, joilla on nämä erityiset ominaisuudet jopa korkeammissa lämpötiloissa.

Magneettisen vaihesiirtymän ja niiden sovellusten tutkimuksen eteneminen ei ole vain tärkeätä perustieteelle. Tällaiset muutokset ovat ratkaisevan tärkeitä ymmärtääksesi kuinka materiaalit muuttavat niiden magneettisia olosuhteita, joilla voi olla suora vaikutus innovatiivisiin tekniikoihin tiedon varastoinnissa ja materiaalien kehittämisessä. Mahdollisuus vaikuttaa magneettisuuteen lämpötilan muutosten tai paineensiirtojen kautta on myös erittäin kiinnostavaa ja se voisi avata uusia tapoja fysiikassa ja sen ulkopuolella.

Lisätietoja magnetismin ja sen sovellusten perustutkimuksesta tarjoavat seuraavat linkit: OE24 , uutisilla ja studysmarter .