Pietsomagneettisia materiaalimuutoksia

Pietsosähköiset materiaalit ovat tuttuja materiaaleja mutta nyt ryhmä fyysikoita on löytänyt materiaalia, jolla on samanlainen omaisuus, mutta magnetismin kannalta.

"Pietsomagneettisia materiaaleja esiintyy harvoin luonnossa, sikäli kuin olen tietoinen", toeaa UC Davisin fysiikan professori Nicholas Curro.

Curro ja kollegat tutkivat barium-rauta-arseeniyhdistettä, BaFe2As2, joka voi toimia suprajohteena noin 25 Kelvinin lämpötilassa ja hieman seostettuna. Tämäntyyppinen rautapohjainen suprajohde on mielenkiintoinen, sillä vaikka sen pitää olla melko kylmä, että se toimisi, se voidaan kuitenkin venyttää johdelangaksi.

BaFe2As2 on "nemaattinen" –kide, koska sen rakenne käy läpi faasisiirron ennen kuin se tulee suprajohtavaksi. BaFe2As2:n tapauksessa sen kiderakenne muuttuu neliöstä suorakaiteen muotoon.

Curro ja jatko-opiskelijat Tanat Kissikov ja Matthew Lawson yrittivät tutkia materiaalia ydinmagneettisella resonanssin (NMR) kuvantamisella venyttämällä sitä ja selvittää voisivatko he saada sen suorakulmaiseen muotoon. Yllättäen BaFe2As2:n magneettiset ominaisuudet muuttuivat, kun he venyttivät sitä.

Materiaali ei ole perustavarana magneettinen. Sen atomien spinit ovat vastakkaisiin suuntiin vuorotellen, eli se on antiferromagneetti. Mutta tutkijat havaitsivat, että magneettisten spinien suunta muuttuu mitattavalla tavalla, kun materiaali asetetaan rasitukseen.

Tässä vaiheessa ei ole teoriaa selittää näitä tuloksia, Curro toteaa. Hänen laboratorionsa haluaa nähdä, voivatko muut aineet osoittaa samaa käyttäytymistä ja jos mekaaninen rasitus voi vaikuttaa materiaalin suprajohtaviin ominaisuuksiin. Näitä kokeita ei suoritettu lämpötiloissa, joissa BaFe2As2 on suprajohde.

Löydöllä voisi olla sovelluksia etsiä uusilla tavoilla rasitusta materiaaleista kuten ilma-alusten komponenteista, Curro toteaa yliopistonsa tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Antureita printtaamalla