Ultracienkie i elastyczne urządzenia magnetyczne

Fot. Pixabay CC0

Dzięki odkryciu zespołu naukowców z Boston College granice manipulacji namagnesowaniem znacznie się poszerzyły, co otwiera drzwi dla nowych zastosowań urządzeń magnetycznych.

Od wielu lat fizycy, chemicy i inżynierowie badają naturę warstwowych materiałów magnetycznych, poszukując informacji na temat ich właściwości. A te są dużo bardziej złożone niż się wydaje. Warstwowy materiał przypomina książkę: z daleka wygląda jak trójwymiarowy obiekt, ale po dokładniejszym obejrzeniu okazuje się, że składa się z wielu płaskich, dwuwymiarowych arkuszy.

Podczas swoich badań naukowcy dążyli w ciągu ostatniej dekady do wyizolowania takiej właśnie „strony". Pojedynczy arkusz atomowy magnetycznego materiału warstwowego pozwala wytwarzać ultracienkie urządzenia magnetyczne, np. tzw. "pamięci magnetyczne" - pojedyncze arkusze atomowe, w których informacja jest przechowywana za pomocą kierunkowej orientacji magnesowania atomów.

Może ono być zorientowane albo równolegle, albo prostopadle do płaszczyzny atomów. Innymi słowy, namagnesowanie ma tendencję do wskazywania "w płaszczyźnie" lub "poza płaszczyzną" - co wskazuje na anizotropię magnetyczną. Tym samym, istniały tylko dwie opcje kontrolowania orientacji magnesu. Zdaniem zespołu z Bostonu, istnieje jeszcze trzecia opcja: ustawienie namagnesowania w sposób ciągły między dwoma tymi stanami.

"Oprócz kierunku namagnesowania, nasz zespół wykazał, że wszystkie właściwości tego warstwowego materiału, w tym absorpcja światła, odległość między warstwami i temperatura przejścia magnetycznego mogą być w sposób ciągły kontrolowane do dowolnej pożądanej wartości" – powiedział Fazel Tafti , główny autor artykułu. "To skok postępu w dostrajaniu właściwości materiałów dla przemysłu urządzeń optycznych i magnetycznych."

Tego typu materiały będą wykorzystywane do tworzenia ultracienkich urządzeń magnetycznych następnej generacji.

(KB)