Ənənəvi olaraq, maqnit materialları iki əsas kateqoriyaya bölünür: ferromaqnitlər və antiferromaqnitlər. Ancaq son bir neçə il ərzində fiziklər həm antiferromaqnitlərin, həm də ferromaqnitlərin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən yeni növ maqnit materialı olan altermaqnitlərin mövcudluğunu aşkar etdilər.

Altermaqnitlər antiferromaqnitlər kimi xalis maqnitləşməyə malik olmayan (yəni, onların atom maqnit momentləri bir-birini ləğv edən) maqnit materiallarıdır . Bununla belə, onlar ferromaqnitlərə bənzər şəkildə spin degenerasiyasını (yəni, spin-up və spin-aşağı elektronlar arasında adi enerji bərabərliyi) pozurlar.

Songshan Lake Materials Laboratory, Southern University of Elm və Texnologiya Universiteti, Honq Konq Elm və Texnologiya Universiteti və Çindəki digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda kollinear olmayan spin cərəyanı yarada bilən laylı altermaqnit yaratmaq üçün yola çıxdılar. Onların açdıqları otaq temperaturu metal altermaqniti Nature Physics- də dərc olunan bir məqalədə təsvir edilmişdir .

“Ənənəvi olaraq, kvant materiallarında spin-qütblü vəziyyətlər yaratmağın iki yolu var” dedi məqalənin baş müəllifi Çaoyu Çen Phys.org-a. “Biri güclü spin-orbital birləşmə və inversiya simmetriyasını pozan qeyri-maqnit materiallara əsaslanır. Digəri isə elektronların maqnit momentləri ilə qütbləşdiyi ferromaqnitlərə əsaslanır.

“Əksinə olaraq, antiferromaqnitlərin spin qütbləşməsi olmadığı güman edilir. Bu yaxınlarda nəzəri olaraq müəyyən simmetriyaya malik bəzi antiferromaqnitlərdə altermaqnit adlanan elektronların da qütbləşdiyi təklif edilmişdir.”

Son bir neçə ildə bir çox tədqiqatlar altermaqnitlərin fiziki əsaslarını həyata keçirməyə və araşdırmağa çalışdı. Bunun səbəbi, altermaqnit materialların yeni texnologiyaların, xüsusən də spintronikanın – informasiyanın saxlanması, ötürülməsi və emal edilməsi üçün elektronların spinindən və onların elektrik yükündən istifadə edən cihazların inkişafı üçün yüksək perspektivli ola bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1745229398&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-layered-room-temperature-altermagnet-advanced.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS45NiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM1LjAuNzA0OS45NiJdLFsiTm90LUEuQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNS4wLjcwNDkuOTYiXV0sMF0.&dt=1745229398357&bpp=1&bdt=66&idt=143&shv=r20250417&mjsv=m202504150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745229165%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745229165%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745229165%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8356299361932&rume=1&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=2032&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95357427%2C95355972%2C95355974%2C95330276%2C95354563%2C95357877%2C31090357%2C95357716%2C31061691%2C31061693&oid=2&pvsid=472042922912155&tmod=853394736&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=%7Co%7CpeEbr%7C&abl=NS&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=147

“Altermaqnitlər ferromaqnitin spin qütbləşməsi, anomal Hall nəqli və spin-parçalanma anı kimi üstünlüyünü və yoxa çıxan başıboş sahə və terahertz magnon dinamikası kimi antiferromaqnitin üstünlüyünü birləşdirir” dedi.

“Bu, nəinki fundamental fizikanın tədqiqat sahəsində yeni bir fəsil açır, həm də informasiyanın emalı və saxlanması üçün potensial spintronik cihazları işə salır. Nəticə etibarilə, hazırda qlobal miqyasda altermaqnit materialların axtarışında artım müşahidə olunur.”

_{MnTe, CrSb və Mn 5} Si ₃ daxil olmaqla, son bir neçə il ərzində həyata keçirilən və tədqiq edilən altermaqnitlərin əksəriyyəti laylı deyil, üçölçülü (3D) kristal quruluşa malikdir. Üstəlik, bu alternativ maqnit material namizədlərinin heç birinin simmetriyası və ya arzuolunmaz maqnit nizamı ilə əlaqəli məhdudiyyətlər səbəbindən təmiz spin cərəyanına nail olmadığı aşkar edilmişdir.

“Son onillikdə qrafen, keçid metalı dikalkogenidləri kimi ikiölçülü (2D) və laylı materialların yüksəlişinin şahidi olduq ki , bu da yeni fizikanın tədqiqində və ultra yığcam elektron və optoelektronik cihazların yaradılmasında böyük potensiala malikdir”.

“Nəticədə, qeyri-collinear spin cərəyanı yarada bilən laylı altermaqnitləri axtarmaq motivasiyamızdır. V ₂ Te ₂ O və V ₂ Se _{2 O} 2021-ci ildə ikiölçülü altermaqnit kimi proqnozlaşdırılırdı və buna görə də biz V ₂ Te ₂ O ilə əlaqəli birləşmələrə diqqət yetiririk.”

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 .Abunə ol

Anladıqları materialın, yəni Rb _1- δ V ₂ Te ₂ O-nun otaq temperaturunda maqnit nizamına malik olduğunu nümayiş etdirmək üçün Çen və onun həmkarları onun maqnit həssaslığını ölçdülər. Bundan əlavə, materialın həm aşağı temperaturda, həm də otaq temperaturunda spin-split zolaq quruluşuna malik olduğunu göstərmək üçün bucaqla həll olunan fotoemissiya spektroskopiyası (ARPES) kimi tanınan bir texnikadan istifadə etdilər .

Daha sonra materialın elektron strukturunun spin qütbləşməsini sübut etmək üçün spinlə həll edilmiş ARPES-dən istifadə etdilər. Nəhayət, onlar Rb _1-δ V ₂ Te ₂ O -da iki əks spin arasında elektronların səpilməsinin “qadağan” olduğunu (yəni baş verə bilməz) təsdiqləmək üçün skan edən tunel mikroskopiyası və spektroskopiya adlanan üsullardan istifadə etdilər.

“Biz perspektivli spin cərəyanı generasiyası ilə laylı alternativ maqnit əldə etdik ki, bu da diqqətəlayiqdir ki, əvvəllər təqdim edilmiş bütün alternativ maqnit namizədləri laylı deyil və kollinear olmayan spin cərəyanı yarada bilməz” dedi Chen.

_{“Rb 1-δ} V ₂ Te ₂ O -nun laylı təbiəti təkcə topoloji superkeçiricilik və Çern/aksiya izolyatoru kimi yeni kvant fazalarının axtarışında irəliləyişlər vəd etmir, həm də 2D materiallarda müxtəlif üstünlüklərə imkan verir, o cümlədən, lakin bununla məhdudlaşmayaraq, yaxınlıq effekti, potensial formalaşdırma və elektron formalaşdırma vasitəsilə yeni superkeçirici/maqnit fazalarının reallaşdırılması. super qəfəslər.”

Gələcəkdə bu tədqiqatçılar qrupu tərəfindən müəyyən edilən altermaqnit daha da araşdırıla bilər və potensial olaraq yeni spintronik cihazların yaradılması üçün istifadə edilə bilər. Üstəlik, Chen və həmkarlarının son işi digər tədqiqat qruplarını oxşar otaq temperaturu altermaqnitlərinin mühəndisliyi cəhdlərinə ilham verə bilər.

“Biz indi spin nəqli cihazlarını hazırlamağı və spintronikada potensial tətbiqi istiqamətləndirəcək Rb _1-δ V ₂ Te ₂ O əsasında spin cərəyanını birbaşa ölçməyi planlaşdırırıq ” dedi Chen.

Daha çox məlumat: Fayuan Zhang və digərləri, laylı otaq temperaturunda metal altermaqnit namizədində kristal-simmetriya ilə cütlənmiş spin-valley kilidi, Təbiət Fizikası (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02864-2 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2407.19555

Jurnal məlumatı: Nature Physics , arXiv  

© 2025 Science X Network