Useful content

Amerikāņu zinātnieki ir izveidojuši pasaulē plānāko magnētu, kura biezums ir tikai viens atoms

click fraud protection

Kopīga pētnieku komanda no Lorensa Bērklija Nacionālās laboratorijas un Kalifornijas Universitātes Bērklijā ir veikusi īstu izrāvienu un ieguvusi divdimensiju magnētisko materiālu.

Šajā gadījumā radītais magnēts ir tikai viena atoma biezs un atšķirībā no līdzīgiem iepriekš izveidotiem materiāliem var pilnībā darboties istabas temperatūrā. Tiks apspriests šis unikālais magnēts un tā izredzes.

Zinātnieki ir veikuši lielu izrāvienu magnētisko materiālu pasaulē, izstrādājot divdimensiju magnētu, kas ir tikai viena atoma biezs un darbojas istabas temperatūrā. drizzuti / Depositphotos
Zinātnieki ir veikuši lielu izrāvienu magnētisko materiālu pasaulē, izstrādājot divdimensiju magnētu, kas ir tikai viena atoma biezs un darbojas istabas temperatūrā. drizzuti / Depositphotos
Zinātnieki ir veikuši lielu izrāvienu magnētisko materiālu pasaulē, izstrādājot divdimensiju magnētu, kas ir tikai viena atoma biezs un darbojas istabas temperatūrā. drizzuti / Depositphotos

Jauns magnēts un tā izredzes

Jau tālajā 2017. gadā zinātnieki veica pētījumu par tādu feromagnētisku materiālu kā hroma trijodīds, kas, kā izrādījās, ir pilnīgi iespējams sasmalcināt līdz viena slāņa biezumam, kas ir tikai viens atoms, vienlaikus saglabājot tā magnētisms.

instagram viewer

Vienīgais trūkums bija tas, ka iegūtais materiāls bija nestabils, un istabas temperatūrā tas (materiāls) zaudēja magnētiskās īpašības. Un šogad zinātnieki ir atraduši šīs problēmas risinājumu.

Zinātnieki sāka ar grafēna oksīda, cinka un kobalta maisījumu, kas pēc tam tika cepts un pēc tam pārveidots par cinka oksīda slāni, kas mijas ar kobalta atomiem.

Šajā gadījumā iegūtā materiāla biezums izrādījās vienāds ar vienu atomu. Pēc tam iegūtais slānis tika ievietots starp diviem grafēna slāņiem, kas pēc tam tika sadedzināts, atstājot aiz sevis magnētisko 2D plēvi.

Turpmākie eksperimenti ar materiālu parādīja, ka ir pilnīgi iespējams mainīt materiāla magnētismu, mainot materiāla kobalta saturu. Tātad 5-6% kobalta atomu saturs piešķīra materiālam diezgan vāju magnētismu. Un jau koncentrācijas palielināšanās līdz 12% ļāva iegūt pietiekami spēcīgu materiālu.

Kobalta koncentrācijas palielināšanās līdz 15% jau ir novedusi pie magnētisko īpašību samazināšanās sakarā ar to, ka materiāla iekšienē ir sācies dažādu magnētisko stāvokļu konkurences process.

Turklāt zinātnieki uzsvēra, ka šādā veidā iegūtais 2D magnēts saglabāja savas īpašības pat temperatūrā līdz 100 grādiem pēc Celsija. Un ar visu šo materiālu arī izrādījās iespējams saliekt un piešķirt tam gandrīz jebkuru formu.

Pētījuma autors Rui Čens šo īpašo materiāla uzvedību galvenokārt saista ar brīvo elektronu klātbūtni cinka oksīdā.

Kur var izmantot iegūto magnētu?

Ilustrācija, kas attēlo jaunizveidotas 2D magnētiskās plēves struktūru ar sarkanām, zilām un dzeltenām sfērām, kas attēlo kobalta, skābekļa un cinka atomus. Bērklija laboratorija
Ilustrācija, kas attēlo jaunizveidotas 2D magnētiskās plēves struktūru ar sarkanām, zilām un dzeltenām sfērām, kas attēlo kobalta, skābekļa un cinka atomus. Bērklija laboratorija

Pirmkārt, šāds unikāls materiāls var atrast pielietojumu jaunās atmiņas ierīču paaudzēs. Tātad mūsdienu atmiņas ierīcēs tiek izmantotas visplānākās magnētiskās plēves, kuru biezums ir simtiem vai pat tūkstošiem atomu. Izmantojot tikai viena atoma biezus magnētus, būs iespējams izveidot ierīces ar ievērojami lielāku blīvumu.

Turklāt atklātais materiāls paver arī papildu iespējas kvantu pasaules izpētei fizika, ļaujot novērot atsevišķus magnētiskos atomus, kā arī novērot, kā tie mijiedarboties.

Tātad jaunais materiāls var būt noderīgs spintronikas jomā, kur elektronu griešanās (nevis to lādiņš) tiks izmantota datu glabāšanai un apstrādei. Turklāt zinātnieki ierosina, ka 2D magnēts var izrādīties daļa no kompaktas ierīces, kas ievērojami atvieglo šos procesus.

Zinātnieki ir dalījušies ar paveiktā darba rezultātiem žurnāla Nature Communications lapās.

Vai jums patika materiāls? Tad novērtējiet to un paldies par uzmanību!

Pagrabs ar arkveida ķieģeļu velvēm ar savām rokām

Pagrabs ar arkveida ķieģeļu velvēm ar savām rokām

Akas pagrabs vai kaisons ir kopīga un vajadzīga pazemes būve šajā vietā. Atkarībā no to konstrukc...

Lasīt Vairāk

Kā izvēlēties augstas kvalitātes keramzīta bloku: ekspertu padomi

Kā izvēlēties augstas kvalitātes keramzīta bloku: ekspertu padomi

Vai māja no keramzīta betona ir laba vai slikta? Tas ir smieklīgs jautājums, ko klients bieži uzd...

Lasīt Vairāk

Lai izlabotu ekscentrisko slīpmašīnu, pietika ar folijas sloksni

Lai izlabotu ekscentrisko slīpmašīnu, pietika ar folijas sloksni

Es runāju par šo dzirnaviņu agrāk. Viņa man ir kalpojusi vairāk nekā pusgadu un kopumā man der.Ne...

Lasīt Vairāk

Instagram story viewer