Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Skyrmion na powierzchni

Rekomendowane odpowiedzi

Fizycy z Forschungszentrum Jülich oraz uniwersytetów w Hamburgu i Kilonii jako pierwsi odkryli skyrmiony - spiralne magnetyczne struktury - na powierzchni, a nie w głębi materiałów. W przyszłości obecność skyrmionów może posłużyć do budowy nośników danych.

Istnienie skyrmionów postulowano od ponad 20 lat. Po raz pierwszy zauważono je w roku 2009, a przed rokiem pisaliśmy o pierwszej bezpośredniej obserwacji skyrmionów.

Teraz niemieccy uczeni zauważyli je na powierzchni jednoatomowej grubości warstwy żelaza nałożonej na iryd. Skyrmiony te zostały utworzone przez nie więcej niż 15 atomów, a ich średnica nie przekracza kilku atomów, co oznacza, że są o co najmniej jeden rząd wielkości mniejsze niż skyrmiony dotychczas obserwowane.

Magnetycznie stabile byty, które odkryliśmy, zachowują się jak cząsteczki i układają się na dwuwymiarowej siatce w strukturę podobną do atomów. To odkrycie oznacza dla nas, że sny się ziściły - mówi profesor Stefan Blügel.

Już przed czterema laty ten sam zespół naukowców odkrył nowy porządek magnetyczny w cienkiej warstwie manganu pokrywającego wolfram i udowodnił, że do jego powstania przyczyniło się oddziaływanie Działoszyńskiego-Moriya. To samo zjawisko jest konieczne do powstania spiralnych skyrmionów.

Obliczenia wykonane za pomocą superkomputerów wykazały, że do odpowiedniego ułożenia spinów i powstania skyrmionów przyczyniły się oddziaływanie Działoszyńskiego-Moriya, konwencjonalne oddziaływania pomiędzy spinami oraz nielinearne oddziaływanie pomiędzy czterema spinami.

Teraz chcemy zbadać wpływ elektryczności na skyrmiony. W jaki sposób spiny elektronów będą oddziaływały na magnetyczne spirale, jak wpłynie to na same spirale i na oporność - mówi profesor Blügel.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się bezpośrednio zobrazować skyrmiony, bardzo rzadki rodzaj momentu magnetycznego. Osiągnięcie jest dziełem zespołu z japońskiego Instytutu Zaawansowanej Nauki RIKEN, pracującego pod kierunkiem Yoshinoriego Tokury.
      W tradycyjnych ferromagnesach momenty magnetyczne poszczególnych atomów układają się równolegle do siebie, w tym samym kierunku.
      Jednak w niektórych magnesach oddziaływanie pomiędzy elektronami powoduje, że powstaje skyrmion czyli podobne do wiru ułożenie momentów magnetycznych. Współczesna fizyka do końca nie wie, czym są skyrmiony. Są one zwykle utożsamiane z barionami lub szerzej z solitonami.
      Japończycy wykorzystali elektronowy mikroskop transmisyjny (TEM), który pozwala na obrazowanie struktur magnetycznych w wysokich rozdzielczościach. Dotychczas sądzono, że w ten sposób nie uda się zobrazować skyrmionów, gdyż do ich ujrzenia konieczne jest przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego. A to, jak uważano, zakłóci obraz. Uczeni z RIKEN zauważyli jednak, że zakłócenia nie występują, jeśli zewnętrzne pole zostaje przyłożone prostopadle do soczewek mikroskopu.
      Naukowcy zaobserwowali ułożenie skyrmionów, byli też w stanie oglądać pojedynczy skyrmion i stwierdzić, że są one stabilne. To z kolei umożliwi manipulowanie skyrmionami, co może w przyszłości pozwolić na zbudowanie nowego rodzaju pamięci magnetycznych czy urządzeń elektronicznych.
      Na razie jednak są to tylko rozważania dotyczące dalekiej przyszłości. Obecnie skrymiony można obserwować w temperaturze około 40 kelwinów (ok. -233 C).
      W przyszłości będziemy musieli nie tylko znaleźć materiały, w których skyrmiony są stabilne w temperaturze pokojowej, ale również nauczyć się manipulowania ich ruchem za pomocą zjawisk elektromagnetycznych - stwierdził Tokura.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...