Новости

Физики создали первый "плоский" двухмерный магнит

Американские учёные создали первый магнит из абсолютно плоского и двухмерного материала, получив аналог графена из соединения хрома и йода. 

"Двухмерные магниты являются крайне интересными сами по себе, так как они позволяют очень чётко и точно менять магнитные свойства их отдельных частей. Но ещё интереснее выглядит комбинация из нескольких разнородных слоёв подобного рода. В таком случае внутри в них могут возникать экзотические феномены, которые мы никогда раньше не видели", — рассказывает Сяодун Сюй (Xiaodong Xu) из университета Вашингтона в Сиэтле (США).

Все магнитные материалы, как рассказывают учёные, состоят из особых областей, которые обычно называют "доменами". Как правило, спины электронов у атомах в таких доменах повернуты в одну сторону, противоположную тому, в какую сторону направлены спины электронов в соседних доменах. Благодаря этому предметы из железа не обладают собственным магнитным полем, но могут намагничиваться, если поместить их во внешнее магнитное поле. Эти домены ведут себя как единое целое, "коллективно" меняя намагниченность при приложении электрического поля или других воздействиях, что не позволяет записывать информацию в спины электронов у отдельных атомов. По этой причине специлаисты сегодня активно разрабатывают альтернативные подходы к хранению информации, так как магнитные системы хранения данных уже почти подошли к этому пределу, сообщает РИА Новости.
Сюй и его коллеги заявляют, что эта проблема может быть решена при помощи принципиально новых магнитных материалов, имеющих абсолютно плоскую структуру. Им удалось создать несколько версий таких 2D-магнитов, используя простейшую технологию, которую первооткрыватели графена, Андрей Гейм и Константин Новосёлов, использовали для получения первых образцов этого "плоского углерода". Как рассказывает американский исследователь, учёные давно знают, что трийодид хрома (CrI3), соединение из трёх атомов йода и одного атома хрома, обладает интересными магнитными свойствами, которые могут в принципе сохраняться в плоских слоях этой соли.
Проблема заключалась в том, что у учёных не получалось синтезировать одиночный слой из молекул этого соединения. Более того, многие физики вообще сомневались в том, что CrI3 или любой другой магнитный материал сохранит свои свойства при превращении в двухмерную структуру.
Команда Сюя решила эту проблему и доказала, что этот материал сохранит свои магнитные свойства, используя тот же самый скотч, который был применён российско-британскими физиками для получения графена. Оторвав несколько полосок "плоского" трийодида хрома, учёные измерили их магнитные свойства и другие характеристики. Для этого физики намагнитили такую пластинку и подсветили её, наблюдая за тем, будет ли магнитное поле, "записанное" в этот аналог графена, влиять на поляризацию света.
Поляризация действительно менялась, что подтвердило, что двумерные магнитные материалы действительно могут существовать. Аналогичным образом учёные создали ещё один 2D-магнит, используя другое вещество – сплав хрома, германия и теллура.
Что интересно, трийодид хрома теряет свои необычные свойства в том случае, если оторвать не один, а сразу два слоя его молекул, но сохраняет их при наличии трёх и более слоёв. Почему так происходит, физики пока не знают, но планируют раскрыть эту загадку в ближайшее время, а также более детально изучить магнитные свойства нового 2D-материала.
С подробностями исследования можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Nature.
Кстати, ранее был создан стабильный одноатомный могнит, который грозится произвести революцию в мире хранения информации. 
Читайте также
«Е-шки» в составе — признак того, что еда безопасна
«Е-шки» в составе — признак того, что еда безопасна
«Продукт без консервантов»? Нашли, чем гордиться.
Главный академик: 140 лет со дня рождения отца советской физики
Главный академик: 140 лет со дня рождения отца советской физики
Если вы не знаете Абрама Иоффе — вы не знаете ничего о физике
Кто и зачем нарисовал 35-метрового кота в Перу
Кто и зачем нарисовал 35-метрового кота в Перу
Вы тоже не верите, что перуанский кот нарисован до нашей эры? Выглядит как-то современно?