Tutkijat löysivät kaksiulotteisen magneetin

09.06.2017

Washington-2D-magneetti-300-t.jpgUniversity of Washingtonin ja Massachusetts Institute of Technologyn johtama tutkijaryhmä on ensimmäistä kertaa löytänyt magnetismia kaksiulotteisen maailman yksikerroksesta materiaalista.

Havainnot osoittavat, että magneettisia ominaisuuksia voi esiintyä 2D-materiaaleissa ja tutkijoiden mukaan magnetismi on erittäin vankka. He arvioivat, että uudenlaista informaatiotekniikkaa voi syntyä näihin uusiin 2D-magneetteihin perustuen.

Magneettisuutta löytyi yksikerroksisesta kromi trijodidi eli Crl3-materiaalista. Jo aiemmin on osoitettu, että Crl3 perusmateriaalin kidemuoto on ferromagneettinen. Mutta mikään kolmiulotteinen magneettinen aine ei ole aiemmin säilyttänyt magneettisia ominaisuuksiaan, kun se ohennetaan yhden atomin arkiksi.

Sinänsä yksikerroksiset materiaalit voivat osoittaa sellaisia ominaisuuksia, joita ei nähdä niiden monikerroksisissa 3D-muodoissa.

Ferromagneettisissa materiaaleissa elektronien spinit paljastavat magneettisuuden, kun polarisoituneen valon säde heijastuu materiaalin pinnasta.

Varsinainen havainto tehtiin erikoismikroskoopilla mutta yllättäen kaksikerroksista Crl3-hiutaleista ilmiötä ei löytynyt. Tämä osoittaa, että elektronien spinit ovat vastakkaiset ja kyseessä on antiferromagneettinen järjestys. Ferromagnetismi palautuu taas kolmikerroksisessa Crl3:ssa.

Kaksiulotteiset materiaalit tarjoavat jo sinällään mielenkiintoisia ilmiöitä mutta vielä suurempi mahdollisuuksia voi syntyä, kun pinotaan yhteen yksikerroksisia joilla on erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia.

Esimerkiksi Crl3 pinottuna yksikerroksisen volframi diselenidin (WSe2) kanssa tuottaa ultrapuhtaan heterorakenteen rajapinnan, jolla on ainutlaatuisia ja odottamattomia fotonisia ja magneettisia ominaisuuksia kertovat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
20.06.2018Kvanttitilan siirto ja kvantti-internetti
18.06.2018Vertikaalinen tehotransistori galliumoksidista
15.06.2018Langatonta tehonsiirtoa syvälle kehoon
14.06.2018Piilaser saa tehonsa ääniaalloilla
13.06.2018Kvantti-interferenssi voi olla avain pienempiin eristeväleihin
12.06.2018Topologiaa ja suprajohtavuutta
11.06.2018Nanolangoilla lämpö sähköksi tehokkaammin
08.06.2018Harvinainen alkuaine materiaaliksi nopealle elektroniikalle
07.06.2018Keinotekoinen ihon kaltainen hermojärjestelmä
06.06.2018Kytkin spinvirralle

Siirry arkistoon »