Fizikai atrado keistą naują elektromagnetinį efektą.

Labai neįprastu būdu yra susijusios konkretaus kristalo elektrinės ir magnetinės savybės – šis reiškinys buvo atrastas ir paaiškintas TU Vienoje (Viena).

Elektra ir magnetizmas yra glaudžiai susiję: laidai sukuria magnetinį lauką; besisukantis magnetas generatoriuje gamina elektrą. Tačiau šis reiškinys yra daug sudėtingesnis, elektrinės ir magnetinės kai kurių medžiagų savybės yra lygiagrečios. Kai kurių kristalų elektrinėms savybėms įtakos gali turėti magnetiniai laukai ir atvirkščiai. Šiuo atveju mes kalbame apie „elektromagnetinį efektą“, atliekantį svarbų vaidmenį technologijose, pavyzdžiui, kai kuriuose jutikliuose ar ieškant naujų duomenų saugojimo idėjų.

Buvo ištirta speciali medžiaga, kuri iš pirmo žvilgsnio neturėjo jokios elektromagnetinės įtakos. Tačiau kruopštūs eksperimentai rodo, kad šios medžiagos poveikį galima pastebėti. Bet veiks visiškai kitaip nei įprasta Ją galima valdyti labai jautriai: net šiek tiek pakeitus magnetinio lauko kryptį, medžiagos elektrinės savybės gali pasikeisti į visiškai kitokią būseną.

Simetrija reguliuoja sukabinimą

“Ar elektrinių ir magnetinių kristalų savybės yra susietos, ar ne, priklauso nuo jų vidinės simetrijos”, – sakė profesorius Andrejus Pimenovas iš TU Vienos kietojo kūno fizikos instituto. Viena kristalo pusė sutampa su kitos veidrodiniu atvaizdu, dėl teorinių priežasčių nėra magnetoelektrinio efekto “.

Lukas Weymannas

Lukas Weymannas TU Vienos laboratorijoje. Kreditai: TU Viena.

Tai taikoma išsamiai ištirtiems kristalams – vadinamosioms lantano, galio, silicio ir deguonies lantanato juostoms, legiruotoms holmio atomais. „Kristalų struktūra yra tokia simetriška, kad neturėtų būti efektyvi. Smūgis magnetu Silpno magnetinio lauko atveju nėra jokio ryšio su kristalo elektrinėmis savybėmis “, – sako Andrejus Pimenovas.„ Bet jei padidinsime magnetinio lauko stiprumą, įvyksta kažkas nepaprasto: holmio atomas keičia savo quon būseną. Tam ir gauk magnetinį momentą Tai sunaikina vidinę kristalo simetriją “.

Grynai geometriniu požiūriu kristalas išlieka simetriškas. Tačiau reikia atsižvelgti į atomų magnetizmą, ir tai sulaužo simetriją. Taigi, kristalo elektrodo pakeitimą galima pakeisti magnetiniu būdu. „Poliarizacija yra tada, kai teigiami ir neigiami kristalo jonai yra šiek tiek pasislinkę vienas kito atžvilgiu“, – paaiškina Pymenovas. „Tai vyksta lengvai. Su elektriniu lauku – tačiau dėl magnetinio lauko poveikio jį galima pasiekti naudojant magnetinį lauką. “

Ne jėga Bet ar kryptis

Kuo stipresnis magnetinis laukas, tuo didesnis poveikis elektrinei poliarizacijai. „Poliarizacijos ir magnetinio lauko stiprumo santykis yra maždaug tiesinis, o tai nėra nieko blogo“, – sako Andrejus Pimenovas. Pažymėtina, kad ryšys tarp poliarizacijos ir magnetinio lauko krypties yra netiesinis. Jei šiek tiek pakeisite magnetinio lauko kryptį, poliarizacija gali būti visiškai apversta. Tai yra naujo tipo magnetoelektrinis efektas, kuris anksčiau nebuvo žinomas. “Taigi mažas sukimasis gali nuspręsti, ar magnetinis laukas gali pakeisti kristalo elektrinę poliarizaciją.

Naujų saugojimo technologijų galimybės.

„Magnetinis efektas vaidins vis svarbesnį vaidmenį daugelyje technologinių programų, – sako Andrejus Pimenovas. – Kitame etape mes bandysime pakeisti magnetines savybes elektriniais laukais, užuot keisdami elektrines savybes magnetiniu lauku. Iš principo tai turėtų būti įmanoma lygiai taip pat “.

Jei tai būtų sėkminga, tai būtų naujas būdas kaupti duomenis kietosiose dalyse. „Magnetinėse atmintyse, kaip ir šiandieniniuose kompiuterio standžiuosiuose diskuose, reikalingi magnetiniai laukai“, – aiškina Pimenovas. labai Jei būtų tiesioginis būdas pakeisti kietojo kūno atminties magnetines savybes elektriniais laukais, tai būtų proveržis “.

Nuoroda: Lukas Weymannas, Lorenzas Bergenas, Thomasas Kainas, Anna Pimenov, Aleksejus Šuvaevas, Evanas Constable’as, Davidas „Neįprastas magnetoelektrinis efektas retoje paramagnetinėje juostoje“. Szalleris, Borisas V. Millas, Artemas M. Kuzmenko, Vsevolodas Ju Ivanovas, Nadežda V. Kostjučenka, Aleksandras I. Popovas, Anatolijus K. Zvezdinas, Andrejus Pimenovas, Aleksandras A. Mukhinas ir Maksimas Mostovojus, 2020 m. Rugsėjo 7 d., npj kvantinė medžiaga.
DOI: 10.1038 / s41535-020-00263-9

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pristatome 260 milijonų metų žmogžudystę

Anteozauro reinkarnacija užpuola žolėdį Moschognathus. Autorius: Alexas Bernardini (@SimplexPaleo) Kadangi manyta, kad jis sunkus, lėtas ir vangus, 260 milijonų metų senumo Anteosaurus buvo žiaurus...

Biokuras ir chemijos gamyba iš vaiko paslapčių

San Clemente salos ožka Elway gali daug ko išmokyti apie biologinį apdorojimą. Kreditas: UC Santa Barbara Pradedant biokuru ir kitomis cheminėmis medžiagomis, baigiant metano...

Dalelių fizikai problemą, vadinamą „persekiojimu“, sprendė daugiau nei 20 metų.

Iliustracija seka spindulio keliu, kai jis eina per stačiakampę, radijo dažnio, vario, magneto, juodojo dipolio ir modulinę matavimo sistemą ir į dalelių detektorių. ...

Kiek pavojinga yra nauja SARS-CoV-2 (COVID-19) viruso mutacija?

Darbas Ciklologijos ir imunologijos instituto (IVI) Aukšto saugumo laboratorijoje. Kreditas: © IVI Koks naujas mm pokytis. Balta Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo simptomais...

2D medžiagų paėmimas sukimui

„Spintronic“ skaičiavimo meno koncepcijos iliustracija. Tskubos universiteto Aukšto slėgio fizikos instituto mokslininkai kuria naują molibdeno disulfido tranzistorių, kuris sukuria elektronų sukimosi vaizdą, kuris galėtų atverti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.