Generale

Naučnici prvi put stvaraju jednostruki debeli 2D magnet


Istraživači sa Univerziteta u Washingtonu i Massachusetts Institute of Technology prvi su put stvorili 2D magnet koji je debeo samo jedan atom. Ovo otkriće moglo bi radikalno promijeniti način na koji koristimo magnetne materijale. Magnetski materijali kritični su u našem svakodnevnom tehnološkom životu, igrajući ključnu ulogu u pohrani podataka na tvrdom disku i kao dio senzora.

Bočni prikaz najnovijeg 2-D materijala [Izvor slike:Efren Navarro-Moratalla / Priroda]

Ogroman potencijal primene 2D magneta

Ovo ogromno otkriće moglo bi u budućnosti imati ogromne utjecaje na dizajn i snagu naših ručnih uređaja. Brži i veći uređaji za pohranu i tanji uređaji samo su neke od ostalih mogućih aplikacija. Timino otkriće magnetizma u 2D svijetu jednoslojnih slojeva ili materijala koji su formirani od jednog atomskog sloja objavljeno je u časopisu Nature. Rad detaljno opisuje kako magnetna svojstva postoje čak iu 2D carstvu. Xiaodong Xu, profesor fizike i nauke o materijalima i inženjerstvu UW-a, član UW-ovog Instituta za čistu energiju, objašnjava „„ Ono što smo ovdje otkrili je izolirani 2D materijal s unutarnjim magnetizmom, a magnetizam u sustavu je vrlo robustan , "Predviđamo da bi se mogle pojaviti nove informacione tehnologije zasnovane na tim novim 2D magnetima."

Prikaz jednog sloja hrom trijodida. Atomi kroma prikazani su sivom bojom, a atomi joda ljubičastom bojom. [Izvor slike: Efren Navarro-Moratalla / Priroda]

Jedinstvena svojstva materijala u 2D stanjima

Profesor fizike sa MIT-a Pablo Jarillo-Herrero i Xu predvodili su međunarodni tim naučnika i istraživača koji su dokazali da materijal - hrom trijodid ili CrI3 - ima magnetna svojstva u svom jednoslojnom obliku. Radovi su prethodno dokazali da je CrI3 - u svom višeslojnom, 3D, rasutom kristalnom obliku - feromagnetski. Ali ranije nije bilo dokaza o magnetskoj supstanci kada se materijal razrijedio na jedan atomski lim. Istraživači su takođe otkrili da materijali mogu pokazivati ​​jedinstvena svojstva u svom jednoslojnom stanju što se ne vidi u njihovim višeslojnim, 3D oblicima.

"Jednostavno ne možete precizno predvidjeti koja će se električna, magnetska, fizička ili hemijska svojstva 2D jednoslojnog kristala zasnivati ​​na ponašanju njegovog 3D masovnog pandala", rekao je suvoditelj i doktorand UW-a Bevin Huang.

Još jedna upotreba škotske trake

Iznenađujuće, naučnici su pomoću škotske trake obrijali jednoslojni sloj CrI3 sa veće 3D kristalne forme kako bi otkrili njegova svojstva u 2D obliku.

"Korištenje škotske trake za piling jednoslojnog sloja od 3D masivnog kristala iznenađujuće je efikasno", rekla je ko-glavna autorica i studentica doktoranda UW-a Genevieve Clark. "Ova jednostavna, jeftina tehnika prvo je korištena za dobivanje grafena, 2D oblika grafita, i od tada se uspješno koristi s drugim materijalima."

Novo istraživanje za početak

Otkriće će dovesti do mnogih drugih mogućnosti istraživanja. Xu objašnjava: "Samo 2D jednoslojevi nude uzbudljive mogućnosti za proučavanje drastične i precizne električne kontrole magnetskih svojstava, što je bio izazov ostvariti koristeći njihove 3D kristale. Ali još veća prilika može se pojaviti kada slojeve složite s različitim fizičkim svojstvima tamo možete dobiti još egzotičnije pojave koje nisu viđene samo u jednoslojnom sloju ili u 3D kristalu. "

Xu i njegov magnetni tim će dalje ispitati magnetna svojstva jedinstvena za 2D magnet koji sadrži CrI3 jednoslojni ili dvoslojni sloj.

Izvori:Phys, Nature, Univerzitet u Washingtonu

VIDI TAKOĐE: Istraživači koriste magnetska polja za oživljavanje mekih robota


Pogledajte video: Vezani geni, rekombinacija (Oktobar 2021).