Обнаружен новый тип магнетизма в двумерных материалах

Ученые продемонстрировали ранее неизвестную форму магнетизма в атомарно тонких слоях материала. Открытие важно для будущих технологий хранения данных.
Автор Наука Mail
оборудование
Ученые могут визуализировать новые состояния материалов благодаря квантово-оптическим экспериментам.Источник: Штутгартский университет

Новое магнитное состояние открыли исследователи из Штутгартского университета вместе с международными партнерами из Великобритании, Японии, США и Канады. Эксперименты проводились на йодиде хрома — неизвестный тип магнетизма возник в системе из четырех атомных слоев вещества. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Йодид хрома относится к классу двумерных материалов. Такие системы состоят из нескольких атомных слоев, расположенных в кристаллической решетке, и известны тем, что могут проявлять свойства, отличающиеся от трехмерных аналогов. Когда исследователи слегка повернули два двухслойных покрытия из йодида хром, образовались так называемые скирмионы — наноразмерные, топологически защищенные магнитные структуры. Они считаются одними из самых маленьких и стабильных носителей информации в магнитных системах. Ученые уточняют: им впервые удалось создать и зафиксировать скирмионы в скрученном двумерном материале.

Команда впервые смогла создать скирмионы в скрученном двумерном магнитном материале.
Команда впервые смогла создать скирмионы в скрученном двумерном магнитном материале.Источник: Штутгартский университет

Исследователи отметили, что обнаружить новое магнитное состояние во время экспериментов — непросто, так как связанные с ним сигналы очень слабы. Добиться нужного результата ученым помог высокоспециализированный микроскоп, основанный на методах квантового зондирования, который предполагает использование азотно-вакансионных центров в алмазе.

Авторы исследования отмечают, что полученные результаты расширяют теорию о коллективном поведении электронов в атомарно тонких магнитных системах, а существующие модели нуждаются в уточнении. При этом их открытие имеет важное значение для будущих технологий магнитного хранения данных, потому что объемы информации продолжают расти и есть потребность в надежных носителях нового поколения.

Ранее Наука Mail рассказывала, что китайские ученые установили новый мировой рекорд, создав резистивный магнит с напряженностью поля 35,6 тесла.