Фізики показали, що легке стискання може змінити магнітну поведінку кристалів марганцевого телуриду та сульфіду заліза — це відкриває нові можливості для матеріалів майбутньої електроніки
Фото: chatgpt.com
Дослідники з Національної лабораторії Оук-Ридж (ORNL) з’ясували, як механічна деформація впливає на магнітні властивості двох перспективних матеріалів. Експерименти показали: навіть невелике стискання здатне змінити внутрішній магнітний порядок кристала та його електричну відповідь. Результати можуть допомогти точніше керувати властивостями матеріалів для електроніки нового покоління.
Тиск перебудовує магнітні домени
Команда досліджувала крихітні кристали марганцевого телуриду та сульфіду заліза. Зразки стискали між титановими пластинами, створюючи контрольовану деформацію, а зміни їхньої внутрішньої структури відстежували за допомогою нейтронної дифракції.
У таких матеріалах магнітні моменти атомів упорядковуються в окремі області — домени. Їхня орієнтація визначає, як кристал реагує на зовнішнє поле та проводить електричний струм. Вчені побачили, що стискання змінює співвідношення й розподіл цих доменів. Інакше кажучи, деформація не просто тисне на кристал, а перебудовує його магнітну конфігурацію.
Зміни відбилися на електричному сигналі
Вплив деформації дослідники також помітили в аномальному ефекті Голла — явищі, за якого магнітний порядок матеріалу змінює напрямок руху електричних носіїв і створює вимірювану поперечну напругу. Коли змінювався розподіл магнітних доменів, змінювалася й сила цього сигналу.
Таке спостереження важливе, бо дає змогу пов’язати механічний вплив із магнітними та електричними характеристиками матеріалу. Якщо цей зв’язок вдасться використовувати контрольовано, деформація може стати способом налаштовувати властивості кристалів без складних хімічних змін.
Читайте також: Вчені створили алмазний транзистор, який може зменшити втрати енергії
До практичних пристроїв ще далеко
Результати можуть бути корисними для спінтроніки — напряму електроніки, який використовує не лише заряд електрона, а й його спін. Такий підхід вивчають для створення компактніших датчиків, пам’яті та енергоощадних компонентів. У перспективі точніше керування магнітним станом матеріалів може стати важливим і для інших технологій, де потрібен контроль над квантовими властивостями речовини.
Втім, ідеться про фундаментальне дослідження, а не готовий компонент для гаджетів. Наступний крок — зрозуміти, як відтворювати ефект стабільно, оцінити його швидкодію та з’ясувати, чи можна масштабувати метод для практичних пристроїв. Робота команди опублікована у двох наукових журналах — Physical Review X та Advanced Materials.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
ШІ навчили працювати на енергії світла: навіщо це потрібно
ШІ-регулювання налякало інвесторів: Nasdaq упав найбільше за 19 місяців
У НБУ пояснили, коли сповільниться зростання цін
Джерело: ORNL.
Telegram 
Viber 
