Amerikkalaiset tutkijat ovat luoneet maailman ohuimman magneetin, jonka paksuus on vain yksi atomi
Lawrence Berkeley National Laboratoryn ja Berkeleyn Kalifornian yliopiston yhteinen tutkimusryhmä on tehnyt todellisen läpimurron ja saanut kaksiulotteista magneettista materiaalia.
Samaan aikaan luotu magneetti on vain yhden atomin paksu ja toisin kuin vastaavat aiemmin luodut materiaalit, se voi toimia täysin huoneenlämmössä. Tämä ainutlaatuinen magneetti ja sen näkymistä keskustellaan.
Uusi magneetti ja sen näkymät
Vuonna 2017 tiedemiehet tekivät tutkimuksen sellaisesta ferromagneettisesta materiaalista kuin kromitriiodidi, joka, kuten kävi ilmi, on täysin mahdollista jauhaa yksikerroksiseksi, jonka paksuus on vain yksi atomi, säilyttäen sen magnetismi.
Ainoa haittapuoli oli, että saatu materiaali oli epävakaa ja huoneenlämmössä se (materiaali) menetti magneettiset ominaisuudet. Ja tänä vuonna tutkijat ovat löytäneet ratkaisun tähän ongelmaan.
Tutkijat aloittivat grafeenioksidin, sinkin ja koboltin seoksella, joka myöhemmin leivottiin ja muutettiin sitten sinkkioksidikerrokseksi, jossa oli kobolttiatomeja.
Tässä tapauksessa saadun materiaalin paksuus osoittautui yhtä suureksi kuin yksi atomi. Sitten saatu kerros asetettiin kahden grafeenikerroksen väliin, joka myöhemmin poltettiin, jättäen jälkeensä magneettisen 2D -kalvon.
Lisäkokeet materiaalilla osoittivat, että on täysin mahdollista muuttaa materiaalin magnetismia muuttamalla materiaalin kobolttipitoisuutta. Joten 5-6% kobolttiatomien pitoisuus antoi materiaalille melko heikon magnetismin. Ja jo pitoisuuden kasvu 12%: iin mahdollisti riittävän vahvan materiaalin saamisen.
Koboltin pitoisuuden nousu 15%: iin on jo johtanut magneettisten ominaisuuksien heikkenemiseen johtuen siitä, että eri magneettisten tilojen kilpailuprosessi on alkanut materiaalin sisällä.
Lisäksi tutkijat korostivat, että tällä tavalla saatu 2D -magneetti säilytti ominaisuutensa jopa 100 asteen lämpötiloissa. Ja kaiken tämän kanssa materiaali osoittautui myös mahdolliseksi taivuttaa ja antaa sille melkein minkä tahansa muodon.
Tutkimuksen kirjoittaja Rui Chen yhdistää tämän materiaalin erityisen käyttäytymisen ensisijaisesti sinkkioksidissa olevien vapaiden elektronien läsnäoloon.
Missä voit käyttää tuloksena magneetin
Ensinnäkin tällainen ainutlaatuinen materiaali voi löytää sovelluksen uuden sukupolven tallennuslaitteista. Niinpä nykyaikaisissa muistilaitteissa käytetään ohuimpia magneettikalvoja, joiden paksuus on satoja tai jopa tuhansia atomeja. Vain yhden atomin paksuisia magneetteja käyttämällä voidaan luoda laitteita, joiden tiheys on huomattavasti suurempi.
Lisäksi avoin materiaali avaa myös uusia mahdollisuuksia kvanttimaailman tutkimiseen fysiikka, joka mahdollistaa yksittäisten magneettiatomien sekä niiden havaitsemisen vuorovaikutuksessa.
Joten uusi materiaali voi olla hyödyllinen spintroniikan alalla, jossa elektronien spin (eikä niiden varausta) käytetään tietojen tallentamiseen ja käsittelyyn. Lisäksi tutkijat ehdottavat, että 2D -magneetti voi olla osa pienikokoista laitetta, joka helpottaa suuresti näitä prosesseja.
Tutkijat ovat jakaneet tehdyn työn tulokset Nature Communications -lehden sivuille.
Piditkö materiaalista? Sitten arvostella sitä ja kiitos mielenkiinnosta!