Keisto „Skyrmion“ fenomeno paieška nepavyksta, tačiau randa svetimą magnetinį karoliukų vėrinį.

Fizikai, ieškodami reto magnetinio sukimosi paviršiaus, atrado dar vieną objektą, turintį išskirtinį bruožą, paslėptą itin plonos magnetinės plėvelės struktūroje, kurią jie vadina nelygiais sukimosi kristalais.

  • Voriko universitetas Fizikai ieško „Skyrmions“, kad surastų netoliese esantį objektą su skiriamuoju bruožu, kurį pavadino netinkamu „Crystal Spin“.
  • Mokslininkai ieško besisukančio magnetinio paviršiaus požymių iš itin plonų medžiagų, kurios yra vos kelių atomų storio.
  • Fizikus labai domina „Skyrmions“ potencialas, dažnai aptinkamas atliekant daugybę neryškių elektrinių matavimų.
  • Šios naujos išvados gali parodyti kelią į naują kompiuterio atminties ir atminties technologijos pagrindą.
Neįprastas sukamasis kristalas

Fazės matuojamas srities modelis „Netaisyklingo kristalo sukimo“ kreditas: Warwick universitetas.

Fizikai, ieškodami reto magnetinio sukimosi paviršiaus, atrado dar vieną objektą, turintį išskirtinį bruožą, paslėptą itin plonos magnetinės plėvelės struktūroje, kurią jie vadina nelygiais sukimosi kristalais.

Voriko universiteto komanda žurnale pateikia išvadas. Gamtos bendravimasTai gali pasiūlyti naujų galimybių tokioms technologijoms kaip kompiuterio atmintis ir duomenų saugojimas.

Iš pradžių mokslininkai pradėjo ieškoti teorinio spiralinio magnetinio sukimosi paviršiaus „Skyrmion“, kuris egzistuoja tam tikroje magnetinėje medžiagoje ir yra įdomus fizikams dėl savo unikalių savybių ir kaupimo galimybių. Norėdami juos rasti, mokslininkai ieško neįprasto Hall efekto elgesio; Tai priverčia elektronus, einančius per laidžią medžiagą, elgtis kitaip, matuojant kaip varžą.

Norėdami paskatinti šį efektą, komanda sukūrė pavyzdį, sujungdama labai ploną feroelektrinio švino titanato medžiagos plėvelę su plona feritinio stroncio rutanato plėvele. Šie sluoksniai yra plokšti pagal atomus, kurių storis yra tik 5-6 ląstelių vienetai (3 nm).

Įperkamas „Spin Crystal“ domeno modelis.

Fazinio modelio domeno modelis „Netaisyklingo kristalo sukimo“ kreditas: Warwick universitetas.

Ferroelektrinis sluoksnis sukuria elektrinį lauką, kuris iškreipia ferito atomų struktūrą, sulaužydamas simetriją. Naudojant atominio tikslumo elektroninį mikroskopą, galima išmatuoti šį simetrišką lūžį, atskirai išmatuoti medžiagos varžą ir patvirtinti, kad yra panašių į topologinės salės efektą savybių, rašoma „Expected for Skyrmion“.

Tada tyrėjai naudojo magnetinės jėgos mikroskopiją, kad ištirtų medžiagos atominės struktūros topologiją, kuri sudaro grotelę, paremtą kvadratais, o ne šešiakampiais, kaip jie tikėjosi. Šioje gardelėje yra magnetinė sritis, kurioje Skyrmions yra atskiros dalelės. Kita vertus, šie domenai atrodo kaip karoliai ant virvės ar karolių, su karoliukais, kurie niekada nėra tobulas apskritimas.

Varwicko universiteto Fizikos katedros doktoranto pagrindinis autorius Samas Seddonas sakė: „Kai atidžiai išnagrinėjate vaizdus, ​​suprantate, kad jų iš tikrųjų nėra kaip„ Skyrmion “.

Marin Alexe

Profesorius Marinas Alexe’as iš Varviko universiteto Fizikos katedros. Kreditas: Varviko universitetas.

„„ Skyrmion “sukuria kompleksinį„ Hall “efektą, ir kai pastebimas panašus efektas, jis dažnai laikomas„ Skyrmion “parašu.„ Skyrmion “akys yra suformuotos, tačiau šios struktūros yra chiralinės ir struktūros neapsaugotos. Tai įrodo vaizdų vaizdavimas realiame pasaulyje, tai yra, norint pasiekti tokį Hall efektą, jums nereikia topologinės srities “.

Ferroelektrinės ir elektromagnetinės medžiagos yra būtinos tokioms technologijoms kaip kompiuterio atmintis ir duomenų saugojimas. Pavyzdžiui, medžiaga, panaši į švino titanatą, dažnai naudojama kompiuterio atmintyje automobilių elektronikoje dėl jos ilgaamžiškumo ir gebėjimo veikti esant aukštai temperatūrai.

Bendraautorė profesorė Marin Alexe iš Warwick universiteto sakė: „Yra susidomėjimas tokio tipo ryšiais tarp feroelektrinių ir feritinių medžiagų, pavyzdžiui, dėl naujų tipų kompiuterio atminties. Kadangi feroelektrinę poliarizaciją galima keisti visam laikui, tai modifikuoja kvantinį efektą ferituose ir gali mums suteikti informaciją apie kvantinių kompiuterių medžiagas. Tam reikės stabilių medžiagų, veikiančių per aukštoje temperatūroje, naudojančių mažai energijos ir galinčių ilgai saugoti duomenis, todėl visi ingredientai yra čia.

“Topologija yra kai kurių matematinių sąvokų vertimas į realų gyvenimą ir dabar yra visų naujų fizikos atradimų esmė. Varviko universitete turime unikalią ir pažangią infrastruktūrą, leidžiančią spręsti problemas. Teoriniu požiūriu siekiant nustatyti atomines struktūras ir nustatyti jų funkcines savybes esant ypač aukštai temperatūrai ir laukams, ypač magnetiniams laukams. Inžinieriams galime pasiūlyti pagrindą kurti naujas technologijas “.

Nuoroda: „Faktiniai feroelektrinių magnetinių sukinių kristalų erdviniai stebėjimai SrRuO.3SD Seddon, DE Dogaru, SJR Holt, D. Rusu, JJP Peters, AM Sanchez ir M. Alexe. Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-22165-5

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.