Дослідники з Університету Райса розробили метод ізоляції окремого магнітного домену в телуриді марганцю.
Це відкриття дозволило детально вивчити магнітну структуру матеріалу та створити новий спосіб управління його електричним відгуком. Робота присвячена альтермагнетизму — нещодавно відкритій формі магнетизму, яка поєднує переваги феромагнетиків і антиферомагнетиків. Завдяки цьому альтермагнетики розглядаються як основа для створення швидшої електроніки із низьким рівнем тепловиділення.
Читайте також:
Кіно з мільярдних часток секунд. Науковці вперше зафільмували надшвидкий рух електронів під час хімічної реакції Основна складність дослідження полягала в тому, що гексагональний телурид марганцю зазвичай утворює багатодоменні структури. Окремі магнітні домени повертаються в різних напрямках, щоб задовольнити симетрію кристалічної ґратки. Внаслідок цього їхні сигнали перекриваються, що заважає точно визначити власну магнітну структуру матеріалу.
Для розв’язання цієї проблеми фізики застосували одновісне розтягування матеріалу. Накладання штучного напруження дозволило перевести телурид марганцю в однодоменний стан.
У результаті науковці змогли не лише чітко розрізнити його структуру, а й спостерігати аномальний ефект Холла — виникнення поперечної напруги під час проходження електричного струму.
Під час експериментів з’ясувалося, що за температури близько 230 кельвінів (що відповідає мінус 43,15 градуса Цельсія) деформація здатна змінювати полярність сигналу Холла. Це дозволяє перемикати електричний відгук без суттєвої зміни основних магнітних взаємодій. Розрахунки показують, що зміна деформації всього на 1% дає ефект, еквівалентний зміні температури приблизно на 150 кельвінів.
За словами авторів дослідження, можливість регулювання властивостей пов’язана зі змінами кривизни Беррі, яка описує поведінку електронів у структурі матеріалу. Оскільки керувати магнітними властивостями за допомогою температури в реальних пристроях складно, механічне напруження може стати ефективною альтернативою.
Науковці розглядають отримані результати як важливий крок до практичного використання альтермагнетиків у технологіях переносу спіну, пристроях пам’яті наступного покоління та високочастотній електроніці.
Результати дослідження опублікованів науковому часописі Physical Review X.
Читайте також:
