Linda B. Glaser, Cornell Universiteti

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Unsplash/CC0 Public Domain

Onilliklər ərzində ferromaqnit materiallar maqnit sabit diskləri, maqnit təsadüfi giriş yaddaşları və osilatorlar kimi texnologiyalara rəhbərlik etmişdir. Ancaq antiferromaqnit materiallar, əgər onlardan istifadə oluna bilsəydi, daha böyük vədlər verir: ultra sürətli məlumat ötürülməsi və daha yüksək tezliklərdə rabitə – fiziklər üçün “müqəddəs qril”.

İndi tədqiqatçılar yeni texnologiyalar üçün antiferromaqnitlərdən istifadə istiqamətində mənalı bir addım atdılar. Elm -də nəşr olunan “Elektriklə tənzimlənən amortizasiya ilə antiferromaqnit rezonansın spin-filtr tunel aşkarlanması” adlı məqaləsində onlar 2D antiferromaqnit materialları və tunel qovşaqlarından istifadə edərək antiferromaqnitlər daxilində spinlərin hərəkətini həm aşkar etmək, həm də idarə etmək üçün öz innovativ yanaşmalarını təsvir edirlər .

Hər iki növ materialda hər birinin “fırlanması” olan kiçik fərdi maqnit kimi fəaliyyət göstərən atomlar var. Ferromaqnitdə bütün bu atom spinləri düzlənir və xarici maqnit sahəsi yaradır. Antiferromaqnitdə atom spinləri əlavə olunduqda ləğv edilir, buna görə də heç bir xarici maqnit sahəsi yaranmır. Buna görə də antiferromaqnitlərin daxilindəki spinlərin təkcə hərəkətlərini aşkar etmək deyil, həm də onların spinlərinin hərəkətinə nəzarət etmək çətindir.

Əvvəllər antiferromaqnitlərdə fırlanma dinamikasının aşkarlanması millimetr və ya daha böyük nümunələrlə baş verirdi, “həqiqətən hər hansı bir faydalı cihaz miqyasına qədər azalan bir şey deyil” dedi həmmüəllif Dan Ralph, FR Newman İncəsənət və Elmlər Kollecində Fizika Professoru və Korneldəki Kavli İnstitutunun üzvü.

“Bizim gördüyümüz iş, fırlanma hərəkətlərini elektriklə aşkar etmək üçün tunel qovşaqlarından istifadə edərək güclü siqnalları görə biləcəyimiz mikrometr miqyaslı cihazlar yaratmaqdır və bu, əvvəllər edilənlərdən təxminən 1000 dəfə kiçikdir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1752216123&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-physicists-holy-grail-electron.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1752216123236&bpp=1&bdt=129&idt=-M&shv=r20250708&mjsv=m202507080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1752216120%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1752216120%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1752216120%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8590840407588&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2009&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95362655%2C95364947%2C95365235%2C95365461%2C42533293%2C95344789%2C95359265%2C31092546%2C95340252%2C95340254&oid=2&pvsid=1544957252040631&tmod=2040208317&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=101

Tunelləşdirmə klassik hissəciyin keçə bilməyəcəyi bir maneədən elektronun bir növ kvant mexaniki sızmasıdır; Bu elektronların birbaşa axını deyil, bir maneədən keçərkən elektron dalğa funksiyasının nüfuz etməsidir, Ralf dedi.

“Elektronlar gülməli şeylər edə bilər” deyən o, tunelin hər cür texnologiyada istifadə edilən ümumi bir cihaz olduğunu söylədi.

Antiferromaqnitdəki spinlər tunel qovşağının içərisində istiqamətlərini dəyişdikdə, bu, tunel edən elektronlarla əlaqəli elektrik müqavimətini dəyişdirərək spin dinamikasını ölçmək üçün bir yol təqdim edir.Birləşdirilmiş LLGS tənliklərinin ədədi inteqrasiyasından simulyasiya edilmiş antiferromaqnatik dinamika. Kredit: Elm (2025). DOI: 10.1126/science.adq8590

Bu elektrik aşkarlama çox yüksək sürətlə işləyir. Əksər texnologiyalar bu tezlikdə aşkar etmək üçün təchiz olunmayıb.

“Bu, bizim nailiyyətlərimizdən biridir: bu son dərəcə sürətli salınımları həqiqətən oxumaq üçün bu kvant mexaniki elektron davranışı olan bu tunelləmə davranışından istifadə edirik” dedi həmmüəllif, keçmiş Prezidentlik Postdoc/Kavli İnstitutunun Kornelldə eksperimental əməkdaşı, hazırda Cənubi Kaliforniya Universitetində köməkçi professor.

Onların irəliləyişləri qismən iki sahəni birləşdirərək gəldi: 2D materialları və spin elektronikası kimi tanınan spintronika, baş müəllif Thow Min Jerald Cham, Ph.D.

2D antiferromaqnit daxilində fırlanmaları idarə etməyə kömək etmək üçün tədqiqatçılar spin-orbit momenti kimi tanınan mexanizmdən istifadə ediblər. Onlar maqnitlə qarşılıqlı təsir göstərə bilən fırlanma cərəyanı yaratmaq, maqnitə fırlanma momenti tətbiq etmək və onu hərəkətə gətirmək üçün bir materialdan yük cərəyanı keçirdilər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Biz əsasən 2D təbəqələri ayrı-ayrılıqda aşkar etmək üçün spinləri manipulyasiya etmək üçün bir yol axtarırdıq və həqiqətən hansı təbəqənin nə etdiyini ayırd edə bilmirdik. Sonra təbəqələri bükməklə simmetriyanı poza biləcəyimiz bu fikrə gəldik” dedi.

“Bu həndəsə ilə biz spin-orbit fırlanma momenti ilə tətbiq olunan cərəyanlardan istifadə edərək fırlanma təbəqələrinin digərinə deyil, yalnız birinə güc tətbiq edə bilərik, bu spin dinamikasına nəzarət etmək üçün ilk addımdır” dedi Ralf.

“Tədqiqatlarımız göstərir ki, antiferromaqnit materialları yüksək tezlikli tətbiqlər üçün nano-ossillyatorların reallaşdırılması üçün böyük potensiala malikdir”. Bu, onların kəşf etməyə davam etdikləri bir prospektdir.

Digər həmmüəlliflər Xiaoxi Huang, Ralfın laboratoriyasında doktorluqdan sonrakı assosiasiyadır; Daniel G. Chica və Xavier Roy, Kolumbiya Universiteti; və Kenji Vatanabe və Takashi Taniguchi, Milli Material Elmləri İnstitutu, Yaponiya.

Ətraflı məlumat: Thow Min Jerald Cham et al, Elektriklə tənzimlənən amortizasiya ilə antiferromaqnit rezonansın Spin-filtr tunel aşkarlanması, Elm (2025). DOI: 10.1126/science.adq8590

Jurnal məlumatı: Elm 

Cornell Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir