Connect with us

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Fizika

Otkriven neočekivani magnetizam

Teoretska razmatranja provedena na Odjelu za Energiju pri nacionalnom laboratoriju Oak Ridge (ORNL) rezultirala su ključnom stavkom za shvaćanje neočekivane pojave magnetizma između dva različita materijala.

“Rezultati istraživanja, objavljeni u znanstvenom časopisu Nature Communications, od posebnog su značaja za ustroj budućih elektroničkih uređaja namijenjenih za upotrebu u računarstvu i telekomunikacijama”, navodi Satoshi Okamoto, jedan od autora članaka, inače zaposlen na Odjelu za istraživanje materijala i razvoj tehnologije. Samo je istraživanje provedeno na madridskom tehnološkom sveučilištu, na zavodima za sinkrotronsku radijaciju u Francuskoj i Japanu te sveučilištima u Bristolu i Warwicku.

“Naš je tim otkrio neočekivani magnetski poredak atoma titanija smještenih u kristalnu rešetku stroncijeva titanata i lantanijevog manganita koji su između ostalog izolatori”, objašnjava Okamoto.Zahvaljujući suvremenim alatima za proizvodnju nano-uređaja, znanstvenici danas mogu stvarati umjetne materijale uz visoku dozu preciznosti, gotovo atom po atom. Pritom nastaje materijal sastavljen od tankih slojeva različitih kristalnih rešetki koje se međusobno izmjenjuju. Svojstva takvih materijala određena su strukturom kristalnih rešetki te međudjelovanjem atoma kako unutar kristalne rešetke tako i među slojevima različitih kristalnih rešetki koje izgrađuju dotični materijal.

Takav ustroj se dosad smatrao izvorom defekata, ali u slučaju materijala izgrađenih od kompleksnih oksida, koji su se rabili u ovom istraživanju, rezultati istraživanja pokazuju svojstva koja se prirodno ne pojavljuju u bilo kojem drugom materijalu. Ne bi li pojasnili elektronska svojstva takvih materijala, tim znanstvenika je proveo detaljnu analizu sinkrotronom s X-zrakama. “Dobiveni su nas rezultati još više iznenadili. Opazili smo naime novi tip magnetizma u atomima titanija, koji inače ne pokazuju u kristalu stroncijeva titanata”, nastavlja Okamoto.

Nadalje, znanstvenici su na razini atoma uspjeli manipulirati strukturom spina, tj. magnetizma. Upravo je teoretski rad kojeg je obavio Okamoto bio ključan za razumijevanje ovog novog tipa magnetizma unutar kristalne rešetke, a ujedno je i od specifične važnosti za razvoj novih spintroničkih uređaja poput elektroničkih sklopova zasnovanih na tuneliranju kroz magnetsku barijeru. Takav bi se sklop mogao koristiti za izradu glave tvrdog diska u računalima.Današnji elektronički uređaji rade na principu prijenosa električnog naboja između dva materijala. Spintronički uređaji predstavljaju potencijalnu alternativu. Takvi bi uređaji uz klasični prijenos naboja koristili i magnetski moment, odnosno spin, elektrona zbog čega bi učinkovitije prenosili ili pohranjivali informacije u obliku električnih signala.

Istraživanje je opisano u članku objavljenom 21. rujna. Cijeli članak možete pronaći na sljedećoj internetskoj adresi:pod originalnim naslovom “Spin and orbital Ti magnetism at LaMnO3/SrTiO3 interfaces”. Vodeći znanstvenik na istraživanju bio je Jacobo Santamaria sa računalnog sveučilišta u Madridu. Financijsku potporu istraživanju osiguralo je španjolsko ministarstvo znanosti i inovacija. Rad na ORNL-u financijski je podupro Ured za istraživanje energije, koji radi kao dio Odjela za energiju.

Izvor: DOE/Oak Ridge National Laboratory

Ostavi komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Oglašavanje

Možda će vas zanimati

Fizika

Zamislite da ste u parku i gledate list na grani drveta. Znamo da se svjetlost odbija s lista u vaše oko, i tako doznajete...

Neuroznanost

Znanstvenici koriste magnetizam kako bi aktivirali sitnu grupu stanica u mozgu, i na taj način izazvali tjelesne pokrete poput trčanja, rotiranja i gubitka kontrole...

Fizika

Koristeći super-ohlađene atome, fizičari su po prvi put proučili čudan fenomen zvan kvantnim magnetizmom, koji opisuje ponašanje pojedinačnih atoma poput sićušnih magneta. Kvantni magnetizam...

Biljke i životinje

Kad migriraju, buljooki lososi (lat. Oncorhynchus nerka) obično preplivaju oko 4000 milja (otprilike 6 500 km) do oceana i potom se godinama kasnije vraćaju...

Oglašavanje