Как диоксид рутения проявил скрытый магнетизм
Исследователи из Райского университета совместно с коллегами из Университета Миннесоты и Института Поля Шеррера установили, что диоксид рутения в виде ультратонкой пленки демонстрирует необычную форму магнетизма, известную как альтермагнетизм, пишет SciTechDaily.
Долгое время физики спорили о свойствах этого материала. В своей обычной объемной форме диоксид рутения не проявляет магнитных свойств. Однако эксперименты показали, что ситуация меняется, когда материал уменьшают до толщины всего в несколько атомных слоев.
Диоксид рутения был одним из первых материалов, предложенных в качестве кандидата на альтермагнетизм, но исследования его объемной формы не выявили признаков магнетизма,
– прокомментировала доцент кафедры физики и астрономии Райского университета Мин И.
Кристаллическая решетка как рычаг управления
Чтобы обнаружить скрытый магнетизм, ученые изучили спиновую структуру электронов с помощью фотоэмиссионной спектроскопии с угловым и спиновым разрешением. Этот метод позволяет детально рассмотреть электронную и магнитную структуру материала на атомном уровне.
Главным фактором возникновения альтермагнетизма оказалась деформация кристаллической решетки. При растяжении или сжатии ультратонкой пленки в электронной структуре возникает давление, которое изменяет поведение спинов электронов. Без такого деформационного воздействия материал остается немагнитным.
Зависимость от деформации свидетельствует о том, что мы можем использовать деформацию решетки как рычаг для вызова или контроля альтермагнетизма,
– добавила первая автор исследования Ичэн Чжан.
Новые перспективы для компьютерной памяти
Возможность управлять магнитным состоянием с помощью деформации открывает новые пути для создания следующего поколения архитектур оперативной памяти и спинтронных устройств. Спинтроника использует не только заряд электрона, но и его спин, что позволяет создавать гораздо более быструю и энергоэффективную электронику.