Американски учени са създали най -тънкия магнит в света с дебелина само един атом
Съвместен изследователски екип от Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“ и Калифорнийския университет в Бъркли направи истински пробив и получи двуизмерен магнитен материал.
В същото време създаденият магнит е с дебелина само един атом и за разлика от подобни преди създадени материали, може да функционира напълно при стайна температура. Този уникален магнит и неговите перспективи ще бъдат обсъдени.
Нов магнит и неговите перспективи
Още през 2017 г. учените извършиха проучване на такъв феромагнитен материал като хромов трийодид, което, както се оказа, е напълно възможно да се смила до монослой с дебелина само един атом, като същевременно се поддържа неговата магнетизъм.
Единственият недостатък беше, че полученият материал беше нестабилен и при стайна температура той (материалът) загуби магнитните си свойства. И тази година учените са намерили решение на този проблем.
Учените започнаха със смес от графен оксид, цинк и кобалт, която впоследствие беше изпечена и след това трансформирана в слой от цинков оксид, разпръснат с кобалтови атоми.
В този случай дебелината на получения материал се оказа равна на един атом. След това полученият слой се притиска между два слоя графен, който впоследствие е изгорен, оставяйки след себе си магнитен 2D филм.
По -нататъшни експерименти с материала показаха, че е напълно възможно да се промени магнетизмът на материала чрез промяна на съдържанието на кобалт в материала. Така че съдържанието на 5-6% кобалтови атоми даде доста слаб магнетизъм на материала. И вече увеличаването на концентрацията до 12% направи възможно получаването на достатъчно здрав материал.
Увеличаването на концентрацията на кобалт до 15% вече е довело до намаляване на магнитните свойства поради факта, че процесът на конкуренция на различни магнитни състояния е започнал вътре в материала.
Освен това учените подчертават, че 2D магнитът, получен по този начин, запазва свойствата си дори при температури до 100 градуса по Целзий. И с всичко това материалът също се оказа възможен за огъване и придаване на почти всякаква форма.
Авторът на изследването, Руй Чен, свързва това специално поведение на материала предимно с наличието на свободни електрони в цинковия оксид.
Къде можете да използвате получения магнит
На първо място, такъв уникален материал може да намери приложение в нови поколения устройства за съхранение. Така че в съвременните устройства с памет се използват най -тънките магнитни филми, чиято дебелина е стотици или дори хиляди атоми. Използването на магнити с дебелина само един атом ще направи възможно създаването на устройства със значително по -висока плътност.
В допълнение, отвореният материал също отваря допълнителни възможности за изучаване на света на кванта физика, което дава възможност да се наблюдават отделни магнитни атоми, както и да се наблюдава как те взаимодействат.
Така че новият материал може да бъде полезен в областта на спинтрониката, където спинът на електроните (а не техният заряд) ще се използва за съхраняване и обработка на данни. В допълнение, учените предполагат, че 2D магнитът може да бъде част от компактно устройство, което значително улеснява тези процеси.
Учените са споделили резултатите от извършената работа на страниците на списанието Nature Communications.
Хареса ли ви материала? След това го оценете и ви благодаря за вниманието!