Naučnici otkrili novi oblik magnetizma
Eksperimenti pokazuju da se veštački proizvedeni materijal magnetizuje putem mehanizma koji do sada nije viđen.
Naučnici na ETH Cirihu otkrili su novi tip magnetizma
Najpoznatiji oblik magnetizma – onaj koji drži stvari na vašem frižideru – naziva se feromagnetizam, koji nastaje kada se spinovi svih elektrona u materijalu usmere u istom smeru. Ali postoje i drugi oblici kao što je paramagnetizam, slabija verzija koja se javlja kada spinovi elektrona pokazuju nasumične pravce.
U novoj studiji, naučnici sa ETH-a otkrili su čudan novi oblik magnetizma. Istraživači su proučavali magnetska svojstva moire materijala, eksperimentalnih materijala napravljenih od slojeva molibden diselenida i tungsten disulfida. Ovi materijali imaju rešetkastu strukturu koja može sadržavati elektrone.
Da bi saznali kakav tip magnetizma ovi moire materijali poseduju, tim je prvo “ulio” elektrone u njih primenom električne struje i postepenim povećanjem napona. Zatim, da bi izmerili magnetizam, osvetlili su laserom materijal i merili koliko snažno je svetlost reflektovana za različite polarizacije, što može otkriti da li spinovi elektrona pokazuju isti pravac (što ukazuje na feromagnetizam) ili nasumične pravce (za paramagnetizam).
Početno je materijal pokazivao paramagnetizam, ali kako je tim dodavao više elektrona rešetki, pokazao je naglu i neočekivanu promenu, postajući feromagnetičan. Zanimljivo je da se ova promena desila tačno kada se rešetka napunila iznad jednog elektrona po rešetkastom mestu, što je eliminisalo razmenu interakcije – uobičajeni mehanizam koji pokreće feromagnetizam.
“To je bio upečatljiv dokaz za novi tip magnetizma koji se ne može objasniti razmenom interakcija”, rekao je Atač Imamoğlu, glavni autor studije.
Tim je predložio drugačiji mehanizam: kako više od jednog elektrona ulazi u mesta rešetke, oni se uparuju u čestice nazvane “dabloni”, koje na kraju popunjavaju celu rešetku putem kvantnog tuneliranja. Kako to rade, elektroni će minimizirati svoju kinetičku energiju, što postižu usklađivanjem svojih spinova, stvarajući time feromagnetizam. Ovaj “kinetički magnetizam” teorijski je predviđen decenijama, ali do sada nije bio posmatran u čvrstim materijalima.
Istraživači planiraju da prouče fenomen detaljnije, uključujući i to da li se može postići pri višim temperaturama, jer je za ovaj eksperiment materijal morao biti ohlađen do delića iznad apsolutne nule.
Izvor: Newatlas
