Производство магнитных материалов на заказ

Когда два материала находятся в контакте, они взаимодействуют по-разному и иногда обмениваются электронами. Но что произойдет, если сложить сверхтонкие слои порядка одного нанометра? «Мы объединили два материала, LaNiO3, металлический парамагнетик (без магнитного порядка), и LaMnO3, изолирующий антиферромагнетик, чередуя слой первого, затем второго и т. Д. "интерфейсы были, и мы заметили глубокое изменение внутренних свойств двух материалов", — говорится в заявлении Жан-Марка Трискона, профессора кафедры квантовой физики материи факультета естественных наук UNIGE.

LaNiO3 и LaMnO3 имеют одинаковую кубическую кристаллическую структуру, и, таким образом, исследователи могут сложить элементарные ячейки этих соединений, то есть маленькие «кубики», состоящие всего из нескольких атомов, с помощью современной технологии. Затем им удается создать искусственную структуру с идеальным выравниванием элементарных ячеек.

Для этого физики наносят одну элементарную ячейку за другой на подложку; это небольшая хрустальная плитка с подогревом. Слои очень тонкие, и их толщина около нанометра контролируется точно в элементарной ячейке.Ювелирная точность«Чтобы реализовать идеальную структуру на кристаллической плитке, нам нужно было найти точные условия температуры и давления, необходимые для выращивания материалов один поверх другого. Затем мы исследовали свойства границ раздела в зависимости от количества слоев, уложенных друг на друга. , "объясняет Марта Гиберт, исследователь физики в UNIGE и первый автор исследования.

Затем измерения физических свойств показали, что свойства LaNiO3 сильно различаются при контакте с LaMnO3. Из металла без магнитного порядка он становится не только магнитным, но и изолирующим. Более того, общие свойства искусственного материала зависят от индивидуальная толщина слоя каждого материала, и они также могут изменяться в зависимости от выбранной толщины », — добавил физик.

Благодаря этому открытию исследователи могут контролировать магнитное состояние этих материалов — путь для создания искусственных материалов с учетом конкретных потребностей в будущем. Такой контроль магнитных взаимодействий можно было бы использовать, в частности, для разработки будущих магнитных запоминающих устройств, позволяющих снизить высокую энергию рассеяния текущих процессоров.

Это исследование не ограничивается магнитными материалами, но оно также представляет интерес для материалов, которые одновременно являются магнитными и сегнетоэлектрическими, еще одним способом к новым воспоминаниям или даже сверхпроводящими материалами, работающими при более высоких температурах — мечта, которая может быть не такой уж далекой.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *