Naukowcy odkryli trzecią formę magnetyzmu, która pomoże rozwiązać zagadkę nadprzewodników

Naukowcy odkrywają nową formę magnetyzmu, która może być "brakującym ogniwem" w poszukiwaniu nadprzewodnictwa. Badacze uzyskali pierwsze przekonujące dowody na istnienie nieuchwytnej trzeciej klasy zwanej altermagnetyzmem.

Te przełomowe odkrycia mogą zrewolucjonizować projektowanie nowych, szybkich magnetycznych urządzeń pamięci. Mogą również stać się brakującym elementem układanki w rozwoju lepszych materiałów nadprzewodzących, pisze LiveScience.

Znane formy magnetyzmu

"Wcześniej mieliśmy dwa dobrze znane rodzaje magnetyzmu" - powiedział autor badania Oliver Amin, doktorant na University of Nottingham w Wielkiej Brytanii.

"Są to ferromagnetyzm, w którym strzałki magnetyczne skierowane są w tym samym kierunku. A także antyferromagnetyzm, w którym sąsiednie momenty magnetyczne wskazują w przeciwnych kierunkach - można to sobie wyobrazić jako szachownicę naprzemiennych białych i czarnych płytek" - dodał naukowiec.

Według naukowców, obroty prądu elektrycznego muszą być skierowane w jednym z dwóch kierunków i mogą być wyrównane z lub przeciwko tym momentom magnetycznym w celu przechowywania lub przesyłania informacji, tworząc podstawę magnetycznych urządzeń pamięci.

Nowa forma magnetyzmu

Naukowcy zauważają, że materiały altemagnetyczne, stworzone po raz pierwszy w 2022 roku, mają strukturę, która znajduje się gdzieś pośrodku znanych form.

Każdy pojedynczy moment magnetyczny jest skierowany w przeciwnym kierunku niż jego sąsiad, jak w materiale antyferromagnetycznym. Jednak każda jednostka jest lekko skręcona względem sąsiedniego atomu magnetycznego, co skutkuje pewnymi właściwościami ferromagnetycznymi, wyjaśniają eksperci.

Dlatego też altermagnetyki łączą w sobie najlepsze właściwości zarówno materiałów ferromagnetycznych, jak i antyferromagnetycznych.

"Zaletą ferromagnetyków jest to, że mamy łatwy sposób odczytywania i zapisywania pamięci za pomocą tych górnych lub dolnych domen. Ale ponieważ materiały te mają czysty magnetyzm, informacje te można również łatwo utracić, przecierając je magnesem" - powiedział Alfred Dal Dean, współautor badania z University of Nottingham.

Naukowcy podkreślają, że materiały antyferromagnetyczne są znacznie trudniejsze do manipulowania w celu przechowywania informacji. Ponieważ mają zerowy magnetyzm, informacje w tych materiałach są znacznie bezpieczniejsze i szybsze do przeniesienia.

"Altermagnetyki mają szybkość i stabilność antyferromagnetyków, ale mają również tę ważną właściwość ferromagnetyków zwaną odwrotnym łamaniem symetrii czasowej" - dodał Dean.

Autorzy badania twierdzą, że zdolność do obrazowania i kontrolowania tej nowej formy magnetyzmu może zrewolucjonizować projektowanie urządzeń pamięci nowej generacji o zwiększonej prędkości działania oraz zwiększonej trwałości i łatwości użytkowania.

"Zmienny magnetyzm pomoże również w rozwoju nadprzewodnictwa. Przez długi czas istniała dziura w symetrii między tymi dwoma polami, a ta klasa materiałów magnetycznych, która pozostawała nieuchwytna, okazała się tym brakującym ogniwem w układance" - podsumował Dal Dean.

Tylko zweryfikowane informacje są dostępne na kanale OBOZ.UA Telegram i Viber. Nie daj się nabrać na podróbki!