Физики из Антверпенского университета разработали революционный метод, позволяющий им определить источник магнетизма в материалах на атомном уровне. Их результаты, Исследование, опубликованное в Physical Review Letters, может ускорить развитие новых технологий в спинтронике, квантовых вычислениях и энергоэффективной электронике.
Как работает магнетизм?
магнетизм обусловлен квантовыми свойствами электронов – их спином и орбитальным импульсом.
Обратите внимание: На квантовом уровне объекты могут иметь две температуры одновременно.
В таких материалах, как железо, никель и хром, неспаренные электроны на d- и f-орбиталях создают магнитные моменты. Однако то, как именно эти электроны взаимодействуют, формируя различные типы магнитного порядка, до сих пор оставалось загадкой.Новый метод SHIM
Исследователи из группы COMMIT разработали метод непрерывной прыжковой упаковки (SHIM), который впервые позволил им отслеживать вклад всех электронов в магнитное взаимодействие. Они применили этот метод к двумерным материалам — трииодиду хрома (CrI₃) и дииодиду никеля (NiI₂) — и определили, какие атомы и орбитали определяют магнетизм.
«Теперь мы можем точно сказать, какие электронные пути и орбитали контролируют магнетизм и в какой степени», — объясняет Денис Шабани, ведущий автор исследования.
Перспективы для технологий
Метод SHIM позволяет предсказать, является ли материал ферромагнитным, антиферромагнитным или метамагнитным, а также как его свойства изменятся под воздействием электрических полей, механических напряжений или в сочетании с другими материалами.
Руководитель проекта профессор Милорад Милошевич сказал: «Это прорыв от простого наблюдения за магнетизмом к его полному пониманию и контролю.
Это открытие открывает путь к созданию материалов с заданными магнитными свойствами для использования в устройствах следующего поколения, включая квантовые компьютеры и энергонезависимую память.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Физики из Университета Антверпена разработали революционный метод, позволяющий точно определять источники магнетизма в материалах на атомном уровне.