Amerikanske forskere har laget den tynneste magneten i verden med en tykkelse på bare ett atom
Et felles forskerteam fra Lawrence Berkeley National Laboratory og University of California i Berkeley har gjort et virkelig gjennombrudd og skaffet todimensjonalt magnetisk materiale.
Samtidig er den opprettede magneten bare ett atom tykk og kan, i motsetning til lignende tidligere opprettede materialer, fungere fullt ut ved romtemperatur. Denne unike magneten og dens muligheter vil bli diskutert.
En ny magnet og dens utsikter
I allerede fjern 2017 gjennomførte forskere en undersøkelse av et slikt ferromagnetisk materiale som kromstriiodid, som det viste seg, er det fullt mulig å male til et enkeltlag med en tykkelse på bare ett atom, samtidig som det opprettholdes magnetisme.
Den eneste ulempen var at det resulterende materialet var ustabilt, og ved romtemperatur mistet det (materialet) sine magnetiske egenskaper. Og i år har forskere funnet en løsning på dette problemet.
Forskerne startet med en blanding av grafenoksid, sink og kobolt, som deretter ble bakt og deretter transformert til et lag med sinkoksid ispedd koboltatomer.
I dette tilfellet viste tykkelsen av det resulterende materialet seg å være lik et atom. Deretter ble det resulterende laget klemt mellom to lag med grafen, som deretter ble brent ut og etterlot seg en magnetisk 2D -film.
Ytterligere eksperimenter med materialet viste at det er fullt mulig å endre materialets magnetisme ved å endre koboltinnholdet i materialet. Så innholdet av 5-6% koboltatomer ga en ganske svak magnetisme til materialet. Og allerede en økning i konsentrasjon til 12% gjorde det mulig å skaffe et tilstrekkelig sterkt materiale.
En økning i konsentrasjonen av kobolt til 15% har allerede ført til en nedgang i magnetiske egenskaper på grunn av at konkurranseprosessen mellom forskjellige magnetiske tilstander har startet inne i materialet.
I tillegg understreket forskerne at 2D -magneten oppnådd på denne måten beholdt egenskapene selv ved temperaturer opp til 100 grader Celsius. Og med alt dette viste materialet seg også å være mulig å bøye og gi det nesten hvilken som helst form.
Forfatteren av studien, Rui Chen, forbinder denne spesielle oppførselen til materialet først og fremst med tilstedeværelsen av frie elektroner i sinkoksid.
Hvor kan du bruke den resulterende magneten?
Først og fremst kan et så unikt materiale finne anvendelse i nye generasjoner lagringsenheter. Så i moderne minneenheter brukes de tynneste magnetiske filmene, hvis tykkelse er hundrevis eller tusenvis av atomer. Bruk av magneter bare ett atom tykt vil gjøre det mulig å lage enheter med en betydelig høyere tetthet.
I tillegg åpner det åpne materialet også flere muligheter for å studere kvanteverdenen fysikk, noe som gjør det mulig å observere individuelle magnetiske atomer, samt observere hvordan de samhandle.
Så det nye materialet kan være nyttig innen spintronikk, der spinnet til elektroner (og ikke ladningen) vil bli brukt til lagring og behandling av data. I tillegg foreslår forskere at en 2D -magnet kan være en del av en kompakt enhet som i stor grad letter disse prosessene.
Forskere har delt resultatene av arbeidet som er utført på sidene i tidsskriftet Nature Communications.
Likte du materialet? Vurder det deretter og takk for oppmerksomheten!