Revolution i magnetism: MIT-forskare upptäcker p vågmagnetism!

Revolution i magnetism: MIT-forskare upptäcker p vågmagnetism!

En banbrytande upptäckt inom fysikområdet kan ha långtgående effekter på tekniken. Forskare vid Massachusetts Institute of Technology (med) har identifierat en ny typ av magnetism, känd som en p-vågmagnetism, som kombinerar både egenskaperna för ferromagnetism och anti-ferromagnetism i en unik kombinatorisk metod. Denna upptäckt presenterades i en aktuell publikation i tidskriften Nature den 28 maj.

Magnetism är en grundläggande fysisk kraft som spelar en nyckelroll i vår vardag, från kylskåp till elmotorer. Grunderna för magnetism är baserade på inriktningen av atomer och elektroner i ett magnetfält. Ferromagnetiska material, såsom järn, nickel och kobolt, visar en parallell justering av deras atomstift, vilket gör att de skapar starka magnetfält. Däremot får antiferromagnetiska material angränsande atomer att anpassa sig, vilket innebär att deras magnetiska egenskaper avbryts.

Upptäckt av P-Wave-magnetismen

Den nya magnetfasen upptäcktes i nickeliodid (NII₂), ett två -dimensionellt kristallint material. I detta material visar elektronerna en föredragen spinnorientering som återspeglas i spiralkonfigurationer. Forskare fann att elektronernas snurr kan bytas till snurrspiralen genom att skapa ett elektriskt fält. Detta öppnar möjligheten till dynamisk kontroll av materialets magnetiska egenskaper, som kan påverkas av externa elektriska spänningar.

Experimenten som ledde till upptäckten genomfördes under kontrollerade förhållanden. Forskarna syntetiserade nickeliodid genom att separera element på ett kristallint underlag och deras efterföljande uppvärmning. De analyserade data visar att spinnet för elektronerna korrelerar med handligheten i det polariserade ljuset som användes. Med ultrakalten temperaturer på cirka 60 Kelvin observerades P-vågmagnetism, vilket öppnar möjligheten att hitta material med dessa egenskaper vid rumstemperatur i framtiden.

potential inom teknik

Upptäckten av p-vågmagnetism har potential att producera betydande teknikförändringar, särskilt inom området spinronics. Denna teknik syftar till att använda elektronspinn istället för elektriska belastningar för datalagring. Fördelarna är lovande: en högre minnesdensitet, snabbare bearbetningshastigheter och lägre energiförbrukning kan följa. Det finns också möjliga användningar inom sensorer och bilindustrin.

Forskningsarbetet på MIC är i linje med ett större fält för manipulation av elektronstift. Liknande ansträngningar görs vid andra internationella institutioner, till exempel Johannes Gutenberg University Mainz. Medan P-vågmagnetismen är en lovande upptäckt, återstår nästa utmaning att identifiera material som har dessa speciella egenskaper även vid högre temperaturer.

Framsteg inom forskning om magnetfasövergångar och deras tillämpningar är inte bara viktigt för den grundläggande vetenskapen. Sådana övergångar är avgörande för att förstå hur material förändrar deras magnetiska förhållanden, vilket kan ha en direkt inverkan på innovativa tekniker inom datalagring och materialutveckling. Möjligheten att påverka magnetism genom temperaturförändringar eller trycköverföringar är också av stort intresse och kan öppna upp nya sätt i fysik och därefter.

Ytterligare information om grundläggande forskning inom magnetism och dess tillämpningar erbjuder följande länkar: Oe24 , med nyheter och Studysmarter .