Oamenii de știință americani au creat cel mai subțire magnet din lume cu o grosime de doar un atom
O echipă comună de cercetare de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley și Universitatea din California din Berkeley a făcut o adevărată descoperire și a obținut material magnetic bidimensional.
În același timp, magnetul creat are un singur atom gros și, spre deosebire de materialele similare create anterior, poate funcționa complet la temperatura camerei. Acest magnet unic și perspectivele sale vor fi discutate.
Un nou magnet și perspectivele sale
În 2017, oamenii de știință au efectuat un studiu asupra unui astfel de material feromagnetic precum triiodura de crom, care, după cum sa dovedit, este foarte posibil să se macineze la un monostrat cu o grosime de doar un atom, menținându-se în același timp magnetism.
Singurul dezavantaj a fost că materialul rezultat a fost instabil și, la temperatura camerei, acesta (materialul) și-a pierdut proprietățile magnetice. Și anul acesta oamenii de știință au găsit o soluție la această problemă.
Oamenii de știință au început cu un amestec de oxid de grafen, zinc și cobalt, care a fost ulterior copt și apoi transformat într-un strat de oxid de zinc intercalat cu atomi de cobalt.
În acest caz, grosimea materialului rezultat sa dovedit a fi egală cu un atom. Apoi, stratul rezultat a fost blocat între două straturi de grafen, care a fost ulterior ars, lăsând în urmă un film 2D magnetic.
Experimente ulterioare cu materialul au arătat că este foarte posibil să se schimbe magnetismul materialului prin schimbarea conținutului de cobalt din material. Deci, conținutul de 5-6% din atomii de cobalt a dat un magnetism destul de slab materialului. Și deja o creștere a concentrației la 12% a făcut posibilă obținerea unui material suficient de puternic.
O creștere a concentrației de cobalt la 15% a dus deja la o scădere a proprietăților magnetice datorită faptului că procesul de concurență a diferitelor stări magnetice a început în interiorul materialului.
În plus, oamenii de știință au subliniat că magnetul 2D obținut în acest mod și-a păstrat proprietățile chiar și la temperaturi de până la 100 de grade Celsius. Și cu toate acestea, materialul s-a dovedit, de asemenea, posibil să se îndoaie și să-i dea aproape orice formă.
Autorul studiului, Rui Chen, asociază acest comportament special al materialului în primul rând cu prezența electronilor liberi în oxidul de zinc.
Unde puteți folosi magnetul rezultat
În primul rând, un astfel de material unic poate fi aplicat în noile generații de dispozitive de stocare. Deci, în dispozitivele de memorie moderne, se folosesc cele mai subțiri pelicule magnetice, a căror grosime este de sute sau chiar mii de atomi. Utilizarea magneților cu un singur atom gros va face posibilă crearea dispozitivelor cu o densitate semnificativ mai mare.
În plus, materialul deschis deschide și oportunități suplimentare pentru studierea lumii cuantice fizică, făcând posibilă observarea atomilor magnetici individuali, precum și observarea modului în care aceștia interacționa.
Deci, noul material poate fi util în domeniul spintronicii, unde rotirea electronilor (și nu încărcarea lor) va fi utilizată pentru stocarea și prelucrarea datelor. În plus, oamenii de știință sugerează că un magnet 2D poate face parte dintr-un dispozitiv compact care facilitează foarte mult aceste procese.
Oamenii de știință au împărtășit rezultatele muncii efectuate pe paginile revistei Nature Communications.
Ți-a plăcut materialul? Apoi evaluați-l și vă mulțumesc pentru atenție!