Ameerika teadlased on loonud maailma õhema magneti, mille paksus on vaid üks aatom
Lawrence Berkeley riikliku labori ja Berkeley California ülikooli ühine uurimisrühm on teinud tõelise läbimurde ja saanud kahemõõtmelise magnetilise materjali.
Sellisel juhul on loodud magnet vaid ühe aatomi paksune ja erinevalt sarnastest varem loodud materjalidest suudab see toatemperatuuril täielikult toimida. Seda unikaalset magnetit ja selle väljavaateid arutatakse.
Uus magnet ja selle väljavaated
2017. aastal viisid teadlased läbi sellise ferromagnetilise materjali nagu kroomtriiodiid, mida, nagu selgus, on täiesti võimalik lihvida ühekihiliseks kihiks, mille paksus on ainult üks aatom, säilitades samal ajal oma magnetism.
Ainus puudus oli see, et saadud materjal oli ebastabiilne ja toatemperatuuril kaotas see (materjal) oma magnetilised omadused. Ja sel aastal on teadlased sellele probleemile lahenduse leidnud.
Teadlased alustasid grafeenoksiidi, tsingi ja koobalti segust, mis seejärel küpsetati ja seejärel muundati tsinkoksiidi kihiks, mis oli segatud koobalti aatomitega.
Sel juhul osutus saadud materjali paksus võrdseks ühe aatomiga. Seejärel kihistati saadud kiht kahe grafeenikihi vahele, mis seejärel põletati, jättes maha magnetilise 2D -kile.
Edasised katsed materjaliga näitasid, et materjali magnetismi on täiesti võimalik muuta, muutes materjali koobaltisisaldust. Niisiis andis 5-6% koobalti aatomite sisaldus materjalile üsna nõrga magnetismi. Ja juba kontsentratsiooni suurendamine 12% -ni võimaldas saada piisavalt tugevat materjali.
Koobalti kontsentratsiooni tõus 15% -ni on juba toonud kaasa magnetiliste omaduste vähenemise, kuna materjali sees on alanud erinevate magnetiliste olekute võistlusprotsess.
Lisaks rõhutasid teadlased, et sel viisil saadud 2D magnet säilitas oma omadused isegi temperatuuril kuni 100 kraadi. Ja kõige selle juures osutus materjal võimalikuks ka painutamiseks ja sellele peaaegu igasuguse kuju andmiseks.
Uuringu autor Rui Chen seostab materjali selle erilise käitumise eelkõige vabade elektronide olemasoluga tsinkoksiidis.
Kus saab saadud magnetit kasutada?
Esiteks võib selline ainulaadne materjal leida rakendust uute põlvkondade salvestusseadmetes. Nii et kaasaegsetes mäluseadmetes kasutatakse kõige õhemaid magnetkilesid, mille paksus on sadu või isegi tuhandeid aatomeid. Ainult ühe aatomi paksuste magnetite kasutamine võimaldab luua oluliselt suurema tihedusega seadmeid.
Lisaks avab avatud materjal ka lisavõimalusi kvantmaailma uurimiseks füüsika, mis võimaldab jälgida nii üksikuid magnetilisi aatomeid kui ka nende toimimist suhelda.
Seega võib uus materjal olla kasulik spintroonika valdkonnas, kus andmete salvestamiseks ja töötlemiseks kasutatakse elektronide pöörlemist (ja mitte nende laengut). Lisaks soovitavad teadlased, et 2D magnet võib olla osa kompaktsest seadmest, mis neid protsesse oluliselt hõlbustab.
Teadlased on jaganud tehtud töö tulemusi ajakirja Nature Communications lehtedel.
Kas materjal meeldis? Seejärel hinnake seda ja tänan tähelepanu eest!