Физики сделали двумерный магнит

Магнитные материалы уже десятки лет используются в качестве основы для устройств хранения информации. За это время как сами материалы, так и их конструкция претерпели немало изменений. Но недавно исследователи из США сделали качественно новый шаг — создали двумерный магнит из трииодида хрома (CrI3). «Двумерный» означает, что толщина материала составляет всего один атомарный слой.

Вид сверху на монослой трииодида хрома. Вид сверху на монослой трииодида хрома.
Серые шарики — атомы хрома, фиолетовые — атомы иода.
© Efren Navarro-Moratalla

Трииодид хрома относится к ферромагнетикам — материалам, сохраняющим намагниченность без приложения внешнего магнитного поля. Его важная особенность — магнитная анизотропия: спины его электронов направлены перпендикулярно плоскости кристалла. Причиной этому является особое положение и определенное число электронов в атоме, а также места атомов в кристаллической решетке. Благодаря такому редкому свойству материал сохраняет магнитные свойства в двумерном состоянии. Исследователи приводят пример двух других материалов с возможным наличием магнитной анизотропии (FePS3 и Cr2Ge2Te6), но экспериментально она пока не подтверждена.

Ученые использовали для создания материала тот же метод, который применили Гейм и Новоселов для получения графена, — они отрывали слои трииодида хрома от кристалла при помощи обычного скотча.

Пока новое открытие невозможно применить на практике, так как магнитные свойства материала проявляются при температуре около -228 °C. Однако теперь у ученых есть надежда на создание двумерного магнита, работающего и при комнатной температуре: физики активно исследуют полученный материал и ищут другие 2D-магниты в химическом семействе хромового трииодида.

На основе 2D-магнита могут быть созданы новые устройства хранения информации и элементы квантовых компьютеров. Открытие также позволит проводить ранее невозможные эксперименты для проверок фундаментальных теорий магнетизма.

Исследование опубликовано в журнале Nature
Источник: chrdk.ru

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *