Фізики створили перший «плоский» двомірний магніт

0
126

Американські вчені створили перший магніт з абсолютно плоского і двомірного матеріалу, отримавши аналог графена з сполуки хрому і йоду, пише INVADERS.

«Двомірні магніти є вкрай цікавими самі по собі, так як вони дозволяють дуже чітко і точно міняти магнітні властивості їх окремих частин. Але ще цікавіше виглядає комбінація з декількох різнорідних шарів подібного роду. В такому випадку всередині в них можуть виникати екзотичні феномени, які ми ніколи раніше не бачили», — розповідає Сяодун Сюй (Xiaodong Xu) з університету Вашингтона в Сіетлі (США).

Всі магнітні матеріали, як розповідають вчені, складаються з особливих областей, які зазвичай називають «доменами». Як правило, спини електронів у атомах в таких доменах повернені в одну сторону, протилежну стороні, в яку спрямовані спини електронів в сусідніх доменах. Завдяки цьому шматки заліза не володіють власним магнітним полем, але можуть намагнічуватися, якщо помістити їх у зовнішнє магнітне поле.

Ці домени поводяться як єдине ціле, «колективно» змінюючи намагніченість під дією електричного поля або інших впливів, що не дозволяє записувати інформацію в спини електронів у окремих атомів. З цієї причини вчені сьогодні активно розробляють альтернативні підходи до зберігання інформації, так як магнітні системи зберігання даних вже майже підійшли до цієї межі.

Сюй і його колеги заявляють, що ця проблема може бути вирішена за допомогою принципово нових магнітних матеріалів, що мають абсолютно плоску структуру. Їм вдалося створити кілька версій таких 2D-магнітів, використовуючи найпростішу технологію, яку першовідкривачі графена, Андрій Гейм і Костянтин Новосьолов, використовували для отримання перших зразків цього «плоского вуглецю».

Як розповідає американський дослідник, вчені давно знають, що трийодид хрому (CrI3), з’єднання з трьох атомів йоду і одного атома хрому, володіє цікавими магнітними властивостями, які можуть в принципі зберігатися в плоских шарах цієї солі. Проблема полягала в тому, що у вчених не виходило синтезувати одиночний шар з молекул цього з’єднання. Більш того, багато фізиків взагалі сумнівалися в тому, що CrI3 або будь-який інший магнітний матеріал збереже свої властивості при перетворенні в двомірну структуру.

Команда Сюя вирішила цю проблему і довела, що цей матеріал збереже свої магнітні властивості, використовуючи той же самий скотч, який був застосований російсько-британськими фізиками для отримання графена. Відірвавши кілька смужок «плоского» трийодиду хрому, вчені виміряли їх магнітні властивості та інші характеристики.

Для цього фізики намагнітили таку пластинку і підсвітили її світлом, спостерігаючи за тим, чи буде магнітне поле, «записане» в цей аналог графена, впливати на поляризацію світла. Поляризація дійсно змінювалася, що підтвердило, що двовимірні магнітні матеріали дійсно можуть існувати. Аналогічним чином вчені створили ще один 2D-магніт, використовуючи іншу речовину — сплав хрому, германію та телуру.

Що цікаво, трийодид хрому втрачає ці незвичайні властивості в тому випадку, якщо відірвати не один, а відразу два шари його молекул, але зберігає їх при наявності трьох і більше шарів. Чому це так відбувається, вчені поки не знають, але планують розкрити цю загадку найближчим часом, а також більш детально вивчать магнітні властивості цього нового 2D-матеріалу.

Поділись

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here





Магазин: