یک فشار کوچک به طور چشمگیری مغناطیس مواد عجیب و غریب را تغییر می دهد

دانشمندان آزمایشگاه ملی Oak Ridge در وزارت انرژی کشف کرده اند که اعمال مقدار کمی فشار می تواند به طور چشمگیری خواص مغناطیسی دسته جدیدی از مواد به نام آلترمغناطیس را تغییر دهد. با استفاده از آزمایشات نوترونی، محققان کشف کردند که چگونه یک فشار مکانیکی ساده می تواند نحوه رفتار این مواد را تغییر دهد و یک رویکرد جدید بالقوه برای کنترل مغناطیس ارائه دهد.

نتایج که در دو مطالعه متوالی منتشر شده در Physical Review X و Advanced Materials گزارش شده است، نشان می‌دهد که کرنش مکانیکی می‌تواند بر ساختارهای مغناطیسی و حرکت الکترون‌ها تأثیر بگذارد. این توانایی می تواند راهی ساده برای کنترل موادی که برای فناوری های الکترونیکی پیشرفته مورد بررسی قرار می گیرند، فراهم کند.

چرا مغناطیس های آلترمغناطیس برای الکترونیک آینده اهمیت دارند؟

یکی از کاربردهای امیدوارکننده، شامل اسپینترونیک است که مخفف spin electronics است. بر خلاف الکترونیک معمولی که اطلاعات را با استفاده از بار الکتریکی الکترون ها پردازش و ذخیره می کند، اسپینترونیک از خاصیتی به نام اسپین الکترون نیز بهره می برد.

اگر دانشمندان بتوانند مواد مناسب از جمله مغناطیس‌های آلترومغناطیس را شناسایی و توسعه دهند، این رویکرد می‌تواند منجر به پیشرفت‌های عمده در فناوری‌هایی از ارتباطات بی‌سیم گرفته تا محاسبات کوانتومی شود.

پنگ چنگ دای از دانشگاه رایس، دانشمند سابق نوترون در ORNL، گفت: «با کنترل حوزه‌های مغناطیسی، می‌توانیم مستقیما بر رفتار حمل‌ونقل تأثیر بگذاریم و این دری را برای کاوش در این مواد برای فناوری‌های اسپینترونیک باز می‌کند.

یک فشار ساده تغییرات مغناطیسی شگفت انگیز را نشان می دهد

برای بررسی چگونگی تأثیر فشار بر این مواد، تیم ORNL کریستال‌های ریز تلورید منگنز و سولفید آهن را بین یک جفت صفحه تیتانیوم قرار داده و به آرامی آنها را فشرده کردند.

دانشمندان با استفاده از پراش نوترون در منبع نوترونی Spallation ORNL بررسی کردند که چه اتفاقی برای ساختارهای مغناطیسی درون کریستال ها افتاده است. آنها دریافتند که فشار اعمال شده، جمعیت های نسبی حوزه های مغناطیسی را تغییر می دهد، که نواحی درون یک ماده هستند که آرایش های مغناطیسی خاصی دارند. این فشار همچنین یک پدیده الکتریکی به نام اثر غیرعادی هال را تغییر داد و شواهدی را ارائه کرد که نشان می‌دهد فشار مکانیکی بر رفتار الکتریکی مواد تأثیر می‌گذارد.

فنگ یی، دانشمند نوترون ORNL و یکی از نویسندگان همکار در هر دو پیوند می گوید: «آنچه هیجان انگیز است این است که یک ایده آزمایشی خلاقانه - یک فشردن مکانیکی کوچک بین دو صفحه - می تواند رفتار مغناطیسی کاملا جدیدی را نشان دهد و میدان را به جلو سوق دهد، و پراکندگی نوترون چنین نقش مهمی ایفا می کند و تغییر اساسی در مغناطیس را آشکار می کند.

این یافته ها نشان می دهد که چگونه یک آزمایش نسبتا ساده می تواند راه های جدیدی را برای دستکاری مواد مغناطیسی کشف کند، که به طور بالقوه به محققان کمک می کند تا بلوک های ساختمانی برای دستگاه های اسپینترونیک آینده را توسعه دهند.

منبع نوترون Spallation ORNL یک مرکز کاربر دفتر علوم DOE است.

مواد ارائه شده توسط DOE/Oak Ridge National Laboratory. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

اتفاق قابل توجهی برای سگ هایی که در نزدیکی نیروگاه هسته ای چرنوبیل زندگی می کنند رخ می دهد

هابل ساختار مرموز 93 میلیارد مایلی را که در یک منظومه ستاره ای نزدیک پنهان شده بود، کشف کرد.

یک ورزش ساده زبان می تواند کلید مبارزه با اثرات مخرب ALS باشد

دانشمندان نوع جدیدی از افسردگی را کشف کردند که داروهای ضد افسردگی رایج ممکن است از آن غافل شوند