Ultrakleine verdrehte Magnetwirbel in Material aus Eisen, Germanium und Tellur entdeckt

Forscher des Argonne National Laboratory und des National Laboratory

starkes Magnetfeld (MagLab) entdeckterstaunliche Eigenschaften magnetischer Materialien aus Eisen, Germanium und Tellur. Ein zweidimensionaler Ferromagnet hat die Form einer dünnen Platte mit einer Dicke von bis zu 10 Atomen.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es ultradünn istIn einem Material können zwei Arten von Magnetfeldern nebeneinander existieren. Physiker nennen sie Meronen und Skyrmionen. Sie ähneln den wirbelnden Miniaturstürmen, die die flache ferromagnetische Landschaft prägen, unterscheiden sich jedoch in Größe und Verhalten.

„Sowohl Skyrmionen als auch Merone sind sehr stabil,Denn wie festgeknüpfte Knoten lassen sie sich nur schwer entwirren, erklärt Luis Balicas, der gleichzeitig am MagLab und an der Florida State University arbeitet. „Diese Stabilität und ihre magnetischen Eigenschaften machen sie als Speichermedien attraktiv.“

Die Autoren der neuen Studie beobachteten beidesmagnetische Texturen in einem dünnen Film gleichzeitig bei niedriger Temperatur, von −173,333 °C bis −103,8 °C. Darüber hinaus wurden die Merone bis zur Raumtemperatur gelagert, was für den Einsatz in praktischen Geräten wichtig ist. In der Vergangenheit wurden sie in verschiedenen Materialien nur bei deutlich niedrigeren Temperaturen beobachtet.

Das Wissenschaftlerteam führte zusätzliche magnetische Untersuchungen durchund andere Visualisierung am Argonne Center for Nanoscale Materials. „Es ist noch viel mehr Grundlagenforschung erforderlich, um das Verhalten von Skyrmionen und Meeronen unter verschiedenen Bedingungen vollständig zu verstehen und zu verstehen, wie sie zur Kodierung von Informationen genutzt werden können.“ Es gibt viele scheinbar fantastische Pläne. Wir können die Zukunft nicht vorhersagen, aber es ist wahrscheinlich, dass eine oder mehrere davon in Zukunft realisiert werden“, erklären die Wissenschaftler.

Die Studie wurde in Advanced Materials veröffentlicht.

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Auf der Titelseite: eine Simulation, die die verschiedenen verdrehten Texturen von Skyrmionen und Meronen einfängt, die in einem dünnen Film eines Ferromagneten beobachtet wurden
Bildnachweis: University of Edinburgh/Basierend auf mikroskopischen Bildern, die vom Argonne National Laboratory von im MagLab präparierten Proben gesammelt wurden