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

Saulės energijos veiklos nepastovumą galėtų kompensuoti Žemės planetos magnetinis laukas

2015 m. Gegužės mėn. Saulė per penkias dienas suvaidino maždaug tuziną aktyvių zonų. Ryškios spalvos pluoštai, sklindantys iš šių aktyvių regionų, yra dalelės,...

Didžiausias Australijos dinozauras – Pietų Titanas – ką tik buvo įrašytas į rekordą!

Australotitan cooperensis, „Pietų Titanas arba Cooperis“. Autorius: Vladas Konstantinovas, Scottas Hocknullas © Eromangos gamtos istorijos muziejus Kiek aukšta yra krepšinio aikštelė, aukštesnė už b-dublius...

Žmonių nulemta klimato kaita yra tik pusė Antarkties kriliaus paveikslo

Antarkties krilasi, Euphausia superba. Autorius: Uwe Kils / Wikipedia Apskaičiuota, kad šiame amžiuje krilių populiacija buveinių centre Antarktidoje sumažėjo apie 30% dėl plačiai paplitusio...

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Newsletter

Subscribe to stay updated.