Spin-orbit birləşməsi (SOC) və ya xalis maqnitləşmə olmadan impulsdan asılı spin parçalanmasını nümayiş etdirən altermaqnitlər son zamanlarda əhəmiyyətli beynəlxalq diqqəti cəlb etmişdir.

Honq Konq Elm və Texnologiya Universitetinin (HKUST) Fizika Departamentindən Professor Liu Junwei başçılıq etdiyi bir qrup, eksperimental əməkdaşları ilə birlikdə, Nature Physics- də öz son tədqiqat nəticələrini dərc etdilər . 2021.

Bərk cisimlərdə spin-qütbləşmiş elektron halların həyata keçirilməsi və idarə edilməsi spintronika üçün məlumatların kodlaşdırılması və işlənməsi üçün çox vacibdir. Spin polarizasiyası adətən bir elektronun spinini orbital və ya maqnit momentləri kimi digər sərbəstlik dərəcələrinə qoşmaqla əmələ gəlir .

Bu, inversiya olmayan simmetrik kristallarda impulsdan asılı spin parçalanmasına (Raşba-Dresselhaus effekti) və ya ferromaqnitlərdə zamanın əks simmetriyasının pozulmasına səbəb olan SOC-u əhatə edə bilər, nəticədə impulsdan asılı olmayan Zeeman tipli spin parçalanması baş verir.

Professor Liu və digər tədqiqatçılar öz tədqiqat işlərində antiferromaqnitlərdə spin parçalanması üçün yeni mexanizm təklif etdilər, burada kristal simmetriya ilə birləşdirilmiş alt qəfəslər mübadilə birləşməsinə unikal C-cütlənmiş spin-valley kilidləmə ilə əhəmiyyətli spin parçalanması istehsal etməyə imkan verir.

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=0&lmt=1746436065&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-era-magnetization-future-applications-spintronics.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNS4wLjcwNDkuMTE2Il0sWyJOb3QtQS5CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiXV0sMF0.&dt=1746436065120&bpp=1&bdt=76&idt=36&shv=r20250430&mjsv=m202505010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746435758%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746435758%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746435758%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1810522087173&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=1924&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95358863%2C95358865%2C95358976%2C95359090%2C95359240%2C31092181%2C95359117%2C31090357%2C95359476&oid=2&pvsid=3927807009965365&tmod=1572849442&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=40

Bu təsir SOC və ya xalis maqnitləşmədən müstəqildir, antiferromaqnit cihazların sabitliyini uzun fırlanma ömrü ilə birləşdirir. Bu qeyri-ənənəvi antiferromaqnitlər “altermaqnitlər” adlanır və onların kəşfi Elmin 2024-cü ilin ən yaxşı 10 nailiyyətindən biri kimi tanınıb.

_{α-MnTe, CrSb, MnTe 2} və RuO ₂ kimi yeni yaranan materiallara əsaslanan qeyri-ənənəvi antiferromaqnitləri araşdırmaq üçün geniş nəzəri və eksperimental səylərə baxmayaraq , heç biri altermaqnetizm səbəbiylə qeyri-relativistik spinlə qorunan spin cərəyanları üçün simmetriya və keçiricilik tələblərinə cavab vermir. α-MnTe və CrSb-nin maqnit alt qəfəsləri izotrop keçiriciliyə və qütbləşməmiş cərəyanlara səbəb olan C₃ simmetriyasına malikdir.

MnTe ₂ -də fırlanma koplanar olmayan maqnit quruluşuna görə qorunmur və aşağı kritik temperatur (87 K) praktik tətbiqləri məhdudlaşdırır. RuO ₂ üçün anomal Hall effekti və spin parçalanmasına dair sübutlara baxmayaraq, onun əsas vəziyyətinin antiferromaqnit və ya qeyri-maqnit olması mübahisəli olaraq qalır. Bundan əlavə, bu materiallar təbəqəli deyil, mikroskopik səviyyədə xassələri idarə etmək üçün aşındırma və digər materiallarla inteqrasiya potensialını məhdudlaşdırır.

Bu məhdudiyyət superkeçirici yaxınlıq effekti vasitəsilə topoloji superkeçiricilər, qapılar vasitəsilə tənzimlənə bilən elektron xassələr və moir super şəbəkələri kimi 2D materiallarda effektlərin araşdırılmasına mane olur.

Buna görə də, altermaqnitlərdə laylı materialların tədqiqi yüksək sıxlıqlı, yüksək sürətli və az enerji sərf edən spintronik cihazların yaradılması üçün vacibdir. Prof. Liunun iki ölçülü laylı otaq temperaturu altermaqnitini müşahidəsi bu sahəyə yeni işıq salır.

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

Professor Liunun komandasının 2021-ci ildə V ₂ Te ₂ O və V ₂ Se ₂ O üçün nəzəri proqnozlarına əsaslanaraq, bu iş laylı, otaq temperaturu antiferromaqnit (AFM) birləşməsində Rb _1-δ O2 spesifikasiyalı fotoaparatdan istifadə edərək C-cütlənmiş spin-valley kilidinin ( _{SVL ) həyata keçirilməsini nümayiş etdirir .} (Spin-ARPES), skan edən tunel mikroskopiyası/spektroskopiyası (STM/STS) və birinci prinsiplərin hesablamaları.

Əsas tapıntılara C kristal simmetriyası ilə bağlanmış qonşu X və Y vadiləri arasında əks spin polarizasiya əlamətlərini aşkar edən Spin-ARPES ölçmələri vasitəsilə C cütlü SVL-nin birbaşa müşahidəsi daxildir.

Temperaturdan asılı ARPES ölçmələri AFM faza keçid temperaturuna uyğun olaraq otaq temperaturuna qədər SVL sabitliyini göstərir. Bundan əlavə, ARPES ölçmələri kz istiqamətində cüzi dispersiya ilə güclü iki ölçülü xarakter təsdiq edir, STM xəritələrindən əldə edilən kvazi hissəciklərin müdaxilə nümunələri isə spin seçim qaydalarına görə sıxılmış vadilərarası səpilməni aşkar edir.

Professor Liunun işi alternativ maqnit alt qəfəsləri və spin-parçalanma effektinin yeni növü ilə ilk laylı otaq temperaturu AFM metalını nümayiş etdirir, spintronika və valeytronikada gələcək tədqiqatlar və tətbiqlər üçün ideal platforma təmin edir.

Əhəmiyyətli odur ki, bütün eksperimental nəticələr birinci prinsiplərin hesablamaları ilə yaxşı uyğunlaşır, nəzəri işə inamı gücləndirir və spin-mühafizə olunan cərəyanlara və qeyri-ənənəvi piezomaqnetizmə potensial çıxışı təklif edir.

Oxşar spin-valley kilidlənməsi K-intercalated V ₂ Se ₂ O -da da müşahidə olunub və bu, Prof. Liunun 2021-ci ilə dair nəzəri proqnozlarını daha da təsdiqləyir.

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

Jurnal məlumatları: Elm , Təbiət Əlaqələri , Təbiət Fizikası   

Honq Konq Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir