Amerikalı bilim adamları, sadece bir atom kalınlığında dünyanın en ince mıknatısını yarattılar.

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Berkeley'deki California Üniversitesi'nden ortak bir araştırma ekibi gerçek bir atılım yaptı ve iki boyutlu manyetik malzeme elde etti.

Bu durumda, oluşturulan mıknatıs yalnızca bir atom kalınlığındadır ve daha önce oluşturulmuş benzer malzemelerin aksine, oda sıcaklığında tam olarak çalışabilir. Bu eşsiz mıknatıs ve beklentileri tartışılacaktır.

Bilim adamları, oda sıcaklığında çalışan, yalnızca bir atom kalınlığında iki boyutlu bir mıknatıs geliştirerek manyetik malzemeler dünyasında büyük bir atılım gerçekleştirdiler. tatlı / Depositphotos

Yeni bir mıknatıs ve beklentileri

Zaten uzaktaki 2017'de bilim adamları, krom triiyodür gibi bir ferromanyetik malzeme üzerinde bir çalışma yaptılar, ortaya çıktığı gibi, sadece bir atom kalınlığında tek bir tabakaya öğütmek oldukça mümkündür, ancak manyetizma.

Tek dezavantajı, ortaya çıkan malzemenin kararsız olması ve oda sıcaklığında (malzemenin) manyetik özelliklerini kaybetmesiydi. Ve bu yıl bilim adamları bu soruna bir çözüm buldular.

Bilim insanları işe grafen oksit, çinko ve kobalt karışımıyla başladılar, bu karışım daha sonra fırınlandı ve ardından kobalt atomları ile serpiştirilmiş bir çinko oksit tabakasına dönüştü.

Bu durumda, ortaya çıkan malzemenin kalınlığının bir atoma eşit olduğu ortaya çıktı. Daha sonra ortaya çıkan katman, iki grafen katmanı arasına sıkıştırıldı ve bu katman daha sonra yakıldı ve arkasında manyetik bir 2D film kaldı.

Malzeme ile yapılan diğer deneyler, malzemedeki kobalt içeriğini değiştirerek malzemenin manyetizmasını değiştirmenin oldukça mümkün olduğunu gösterdi. Böylece % 5-6 oranında kobalt atomu içeriği malzemeye oldukça zayıf bir manyetizma kazandırdı. Ve zaten konsantrasyonun% 12'ye çıkması, yeterince güçlü bir malzeme elde etmeyi mümkün kıldı.

Kobalt konsantrasyonunun %15'e çıkarılması, malzeme içinde çeşitli manyetik durumların rekabet sürecinin başlaması nedeniyle manyetik özelliklerde zaten bir azalmaya yol açmıştır.

Ayrıca bilim adamları, bu şekilde elde edilen 2 boyutlu mıknatısın 100 santigrat dereceye kadar sıcaklıklarda dahi özelliklerini koruduğunu vurguladılar. Ve tüm bunlarla birlikte, malzemenin de bükülmesi ve neredeyse her şekli vermesi mümkün oldu.

Çalışmanın yazarı Rui Chen, malzemenin bu özel davranışını öncelikle çinko oksitte serbest elektronların varlığıyla ilişkilendiriyor.

Ortaya çıkan mıknatısı nerede kullanabilirsiniz?

Her şeyden önce, böyle benzersiz bir malzeme, yeni nesil depolama cihazlarında uygulama bulabilir. Modern hafıza cihazlarında, kalınlığı yüzlerce hatta binlerce atom olan en ince manyetik filmler kullanılır. Yalnızca bir atom kalınlığındaki mıknatısların kullanılması, önemli ölçüde daha yüksek yoğunluğa sahip cihazlar oluşturmayı mümkün kılacaktır.

Ek olarak, açık materyal aynı zamanda kuantum dünyasını incelemek için ek fırsatlar da açar. fizik, bireysel manyetik atomları gözlemlemeyi ve nasıl olduklarını gözlemlemeyi mümkün kılar. etkileşim.

Dolayısıyla yeni malzeme, verilerin depolanması ve işlenmesi için elektronların (ve yüklerinin değil) dönüşünün kullanılacağı spintronik alanında faydalı olabilir. Ek olarak, bilim adamları 2 boyutlu bir mıknatısın bu süreçleri büyük ölçüde kolaylaştıran kompakt bir cihazın parçası olabileceğini öne sürüyorlar.

Bilim insanları, yapılan çalışmanın sonuçlarını Nature Communications dergisinin sayfalarında paylaştı.

Malzemeyi beğendin mi? O zaman değerlendirin ve ilginiz için teşekkür ederiz!