Forskere Oplev ny type Magnetisme Blandt Titanium Atomer

Published on October 19, 2010 at 2:46 AM

Teoretisk arbejde udført på Institut for Energiteknik er Oak Ridge National Laboratory har givet en nøgle til forståelse af en uventet magnetisme mellem to forskellige materialer.

Resultaterne, der blev offentliggjort i Nature Communications, har særlig betydning for udformningen af ​​fremtidens elektroniske apparater til beregninger og telekommunikation, ifølge medforfatter Satoshi Okamoto af ORNL er Materials Science and Technology Division. Arbejdet blev udført på Universidad Complutense de Madrid, synkrotronstråling faciliteter i Frankrig og Japan, University of Bristol og University of Warwick.

"Hvad holdet fundet, var et uventet magnetisk orden blandt de titan-atomer på en grænseflade mellem strontium titanate og lanthan manganite, der begge er isolatorer i bulk," Okamoto sagt.

Med dagens nano-fabrikation værktøjer, kan forskerne udvikle kunstige materialer med kontrolleret præcision - nærmest atom for atom - af skiftevis meget tynde krystallinske lag af forskellige materialer. Egenskaberne af disse materialer er bestemt af strukturen af ​​grænseflader af de forskellige materialer og hvordan atomer interagerer via grænsefladerne.

En sådan grænseflade har traditionelt været betragtet som en kilde til lidelse, men i tilfælde af materialer som komplekse oxider anvendes til denne undersøgelse, var resultatet noget, der ikke findes naturligt i ethvert andet materiale. For at tydeliggøre de elektroniske egenskaber af sådanne grænseflader, forskerholdet fremsat detaljerede synkrotron røntgen målinger.

"Resultatet var endnu mere overraskende, da vi observerede en ny type magnetisme i titanium atomer, som er ikke-magnetiske i bulk strontium titanate," Okamoto sagt.

Desuden forskerne var i stand til at manipulere strukturen af ​​spin, eller magnetisme, på atomar skala. Det teoretiske arbejde ved Okamoto forudsat at nøglen til at forstå oprindelsen til denne nye form for grænsefladespænding magnetisme og er af særlig betydning for udviklingen af ​​nye spintronic enheder såsom tunneling magneto-modstand krydset, som kan bruges som en leder af en hard- diskdrev.

Mens nutidens elektroniske enheder er baseret på overførsel af elektrisk ladning mellem to materialer, et potentielt alternativ, spintronic enheder, vil også bruge magnetiske moment, eller spin af elektroner i tilgift til deres ansvar og ville derfor være mere effektiv for afsendelse eller opbevaring information som et elektrisk signal.

Kilde: http://www.ornl.gov/

Last Update: 9. October 2011 15:33

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit