Fisikawan menemukan efek magnet baru yang aneh

Dengan cara yang sangat tidak biasa, sifat listrik dan magnet dari kristal tertentu saling berhubungan – fenomena ini ditemukan dan dijelaskan di Tiu Vienna (Wina).

Daya dan magnet sangat erat kaitannya: Saluran listrik menciptakan medan magnet, menghasilkan listrik magnet yang berputar dalam generator. Fenomena, bagaimanapun, lebih rumit: sifat listrik dan magnet dari unsur-unsur tertentu bergabung satu sama lain. Sifat listrik dari beberapa kristal dapat dipengaruhi oleh medan magnet – dan sebaliknya. Dalam hal ini seseorang berbicara tentang “efek magnetis”. Ini memainkan peran teknis yang penting, misalnya dalam jenis sensor tertentu atau dalam pencarian konsep baru penyimpanan data.

Sebuah komponen khusus diselidiki yang, pada pandangan pertama, tidak ada efek magnetis yang diharapkan sama sekali. Namun percobaan yang cermat sekarang telah menunjukkan bahwa efeknya dapat diperhatikan pada ramuan ini, ia bekerja sepenuhnya berbeda dari biasanya. Ini dapat dikontrol dengan cara yang sangat sensitif: bahkan perubahan kecil dalam arah medan magnet dapat mengubah sifat listrik ke keadaan yang sama sekali berbeda.

Kopling kontrol sintesis

“Apakah sifat listrik dan magnet kristal digabungkan atau tidak tergantung pada simetri internal kristal,” kata Andrei Pymonov, seorang profesor di Institut Fisika Benda Padat di TU Wine. “Jika kristal memiliki derajat kesimetrian yang tinggi, misalnya, jika satu sisi kristal adalah bayangan cermin dari sisi lainnya, tidak mungkin ada efek magnetis karena alasan teoretis.”

Lucas Weiman

Lucas Weiman di lab di TU Wien. Kredit: TU Wine

Ini berlaku untuk kristal, yang sekarang telah diperiksa secara rinci – yang disebut situs langsit yang terbuat dari lantanum, galium, silikon dan oksigen, yang diolah dengan atom helium. “Struktur kristal sangat simetris sehingga tidak memungkinkan adanya efek magnetis. Dan medan magnet lemah tidak ada hubungannya dengan sifat listrik kristal, “kata Andrei Pymenov.” Tetapi jika kita meningkatkan kekuatan medan magnet, sesuatu yang signifikan terjadi: atom helium mengubah status kuantumnya dan memperoleh momen magnet. . “

Dari sudut pandang geometris murni, kristal masih simetris, tetapi kemagnetan atom juga harus diperhitungkan, dan inilah yang merusak simetri. Dengan demikian, polarisasi listrik kristal dapat diubah dengan bantuan medan magnet. “Polarisasi terjadi ketika muatan positif dan negatif dalam kristal agak bergeser satu sama lain,” jelas Pimenov.

Ini bukan energi, ini arah

Semakin kuat medan magnetnya, semakin besar pengaruhnya terhadap polarisasi listrik. “Hubungan antara polarisasi dan energi medan magnet hampir linier, yang tidak biasa,” kata Andrei Paymenov. “Namun, perlu dicatat bahwa hubungan antara polarisasi dan medan magnet sangat tidak linier. Jika Anda mengubah sedikit arah medan magnet, polarisasi dapat sepenuhnya berubah. Ini adalah bentuk baru dari efek magnetis, yang sebelumnya tidak diketahui. “Jadi yang berputar kecil dapat memutuskan apakah medan magnet dapat mengubah polarisasi listrik kristal.

Kemungkinan teknologi penyimpanan baru

“Efek elektronik magnetik akan memainkan peran yang semakin penting untuk berbagai aplikasi teknologi,” kata Andrei Paymenov. “Pada langkah selanjutnya, kita akan mencoba mengubah sifat magnet dengan medan listrik daripada mengubah sifat listrik dengan medan magnet. Pada prinsipnya, ini harus dimungkinkan dengan cara yang persis sama. “

Jika berhasil, ini akan menjadi cara baru yang menjanjikan untuk menyimpan data di Solid. “Memori magnet, seperti hard disk komputer, saat ini membutuhkan medan magnet,” jelas Pymenov. Ini dihasilkan oleh kumparan magnet, yang membutuhkan energi dan waktu yang relatif besar. Ini akan menjadi terobosan.

Referensi: Lukasz Weimann, Lorenz Bergen, Thomas Kane, Anna Paymenov, Alexei Shuvayev, Ivan Constable, David S লার zler, Boris V. Mill, Artem M. Kuzmenko, Vesolod U.’s “Paramagnetic Rare-Earth’s Uncommon” Ivanov, Nadezhda V. Kostyuchenko, Alexander I.Popov, Anatoly K. Javezdin, Andrei Paymenov, Alexander A. Mukhin dan Maxim Mostovay, 7 September 2020, Bahan kuantum.
DOI: 10.1038 / s41535-020-00263-9

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Newsletter

Subscribe to stay updated.