07.02.2019
Редакция Naked Science

Ученые открыли новый тип магнита

Команда ученых из Нью-Йоркского университета обнаружила первый надежный пример магнита нового типа, который обещает повысить производительность технологий хранения данных.

10-scientistsdi
©Wikipedia

Этот «синглетный» магнит отличается от обычных магнитов, в которых маленькие магнитные составляющие выравниваются друг с другом, создавая сильное магнитное поле. В отличие от этого, недавно открытый магнит на основе синглета имеет поля, которые появляются и исчезают, что приводит к нестабильной силе, но в то же время и к такому полю, которое потенциально обладает большей гибкостью, чем обычные магниты.

 

«Сейчас проводится много исследований по использованию магнитов и магнетизма для улучшения технологий хранения данных. Синглетные магниты должны иметь более быстрый переход между магнитной и немагнитной фазами, сократив количество усилий по переключению между немагнитным и сильно магнитным состояниями, что может быть полезным для энергопотребления и скорости компьютера», — объясняет Эндрю Рэй (Andrew Wray), доцент кафедры физики в Нью-Йоркском университете, который возглавлял исследовательскую группу. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

 

Домен — макроскопическая область в магнитном кристалле, спины электронов в атомах которых повернуты в противоположную сторону спинам электронов в соседних доменах. Так, эти домены представляют собой единое целое, записывать информацию в спины электронов отдельных атомов невозможно, что и подталкивает исследователей к поиску иных, отличных от магнитных систем методов хранения информации.

 

В этом вопросе определенного успеха добилась группа исследователей из Нью-Йоркского университета. Экспериментируя с различными соединениями урана, висмута и сурьмы, ученые обнаружили, что они регулярно создавали связи с необычными магнитными и электрическими свойствами. Особенно физиков заинтересовал уран, так как его соединения известны своими сверхпроводящими свойствами. Используя рентгеновский спектроскоп, ученые выяснили, что комбинация сурьмы и урана проявляет необычные магнитные свойства, не обладая при этом доменами.

 

Идея о существовании подобного типа магнита восходит к 1960-м, когда впервые была высказана теория, которая резко контрастировала с тем, что давно было известно об обычных магнитах. Тогда специалисты заявили, что материал, в котором отсутствуют магнитные моменты, все еще может быть магнитом. Ученые отмечают, что это кажется невозможным, но тем не менее работает — из-за своего рода временного магнитного момента, называемого «спиновым экситоном», который может возникать, когда электроны сталкиваются друг с другом при правильных условиях.

 

«Один спиновый экситон имеет тенденцию исчезать в короткие сроки, но когда их много, теория предполагает, что они могут стабилизировать друг друга и катализировать появление еще большего количества спиновых экситонов в виде каскада», — объясняет Рэй.

 

В соответствии с этой идеей, электроны могут быть распределены внутри некоторых материалов таким образом, что их столкновения повлекут за собой создание особых зон, где спины частиц будут направлены только вверх или вниз. В отличие от классических доменов, каждый из электронов здесь независим, поэтому ученые подчеркивают крайнюю нестабильность такого магнита.

 

Используя рассеяние нейтронов, рентгеновское рассеяние и теоретическое моделирование, исследователи установили связь между поведением более надежного магнита USb2 и теоретическими характеристиками магнитов на синглетной основе. Ученые надеются, что их открытие поможет при повышении скорости работы магнитных носителей информации.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 13:05
Сколтех

Ученые из Сколтеха и их коллеги изучили генетические характеристики дельта-штамма коронавируса в России. Выяснилось, что всего одна разновидность дельты за короткое время оказалась ответственной за подавляющее большинство случаев заболевания коронавирусом в России — во многих других странах ситуация развивалась иначе. Авторы исследования объясняют доминирование этой разновидности в нашей стране волей случая, а не повышенной заразностью или устойчивостью к иммунитету.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: