Vedci objavili nový druh magnetizmu. Dovedie nás k pamäťovým zariadeniam, ktoré sú „mimo tohto sveta“

Výskumníci objavili nový druh magnetizmu, ktorý označujú ako altermagnetizmus. Vďaka nemu môžeme mať oveľa výkonnejšie pamäťové zariadenia.

Výskumníci predstavili MagNex, magnet novej generácie
Zdroj: Vosveteit.sk, AI

Výskumníci z University of Nottingham objavili nový druh magnetizmu, ktorý nazvali altermagnetizmus. V novej štúdii po prvýkrát tento druh magnetizmu znázornili a vysvetľujú, že by mohol poslúžiť na vytvorenie nových pamäťových zariadení.  

Altermagnetizmus so sebou nesie potenciál lepších pamäťových zariadení, ktoré by boli tisícekrát rýchlejšie ako zariadenia, ktoré používame dnes. Altermagnetizmus opisujú ako samostatný typ magnetického usporiadania, pri ktorom sú drobné základné kamene magnetizmu usporiadané antiparalelne k ich susedom. Štruktúra, ktorá ukrýva tieto stavebné prvky je ale oproti susednej štruktúre rotovaná.  

Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ

Ide o tretí typ magnetizmu, ktorý výskumníci vedia kontrolovať v mikroskopických zariadeniach. Vysvetľujú, že magnetické materiály sa dnes využívajú vo väčšine dlhodobých pamäťových zariadeniach a mikroelektronických zariadeniach. Ak by sme dokázali nahradiť moderné zariadenia altermagnetickými materiálmi, získali by sme oveľa rýchlejšie a efektívnejšie pamäťové zariadenia. Popri tom by sme znížili našu závislosť na vzácnych a toxických prvkoch, ktoré tvoria bežne používanú feromagnetickú technológiu.  

“Naša experimentálna práca nám poskytla most medzi teoretickými konceptmi a uplatnením v reálnom svetle. Dúfame, že naše zistenia pomôžu nájsť cestu k vývoju altermagnetických materiálov pre praktické uplatnenia,” vyjadril sa Oliver Amin, jeden z autorov štúdie.  

Novú štúdiu vedci vykonali v medzinárodnom zariadení MAX IV, ktoré sa nachádza vo Švédsku. Celé zariadenie pripomína veľký kovový donut a je urýchľovačom elektrónov. Toto zariadenie sa nazýva synchrotrón a produkuje röntgenové žiarenie. Toto žiarenie následne dopadá na magnetický materiál. Elektróny uvoľnené z povrchu sú následne zaznamenané špeciálnym mikroskopom. Vďaka tomu výskumníci dokážu vytvoriť obraz magnetizmu v materiáli, s rozlíšením, ktoré im umožňuje skúmať magnetizmus na nanoškále.  

“Altermagnety sa skladajú z magnetických momentov, ktoré smerujú antiparalelne voči ich susedom. Avšak každá časť kryštálu, ktorá ukrýva tieto drobné magnetické momenty, má rotáciu s ohľadom na svojich susedov. Pripomína to špeciálny prípad antiferomagnetizmu, no so svojimi vlastnými špecifickými vlastnosťami. Ide o malý rozdiel, ktorý môže mať veľký dopad,” tvrdí profesor Peter Wadley, spoluautor výskumu. 

Prelom v skúmaní magnetov 

Minulý rok sa objavila aj štúdia z Číny, ktorá predstavila najsilnejší rezistívny magnet na svete. Tento magnet vyprodukoval stabilné magnetické pole s intenzitou 42 tesla. Ide o významný úspech, ktorý bol dosiahnutý v laboratóriu High Magnetic Field Laboratory, ktoré je súčasťou Hefei Institutes of Physical Science pri Čínskej akadémii vied (CHMFL). 

Tesla je jednotka intenzity magnetického poľa a poukazuje na jeho silu. Bežný magnet, ktorý máme napríklad na chladničke má silu približne 0,01 tesla. Najvýkonnejšia Magnetická rezonancia má silu maximálne 3 tesla. Dosiahnutie 42 tesla je teda neuveriteľným úspechom a posúva hranice vedeckých možností. 

Výskumníci predstavili MagNex, magnet novej generácie
Zdroj: Pixabay (satheeshsankaran)

V súčasnosti existuje len päť laboratórií na svete, ktoré dokážu vytvárať takéto vysoké magnetické polia, a to v Číne, Francúzsku, Japonsku, Holandsku a Spojených štátoch. Možno sa teraz pýtaš, na čo je to vlastne dobré. Takýto silný magnet poskytuje experimentálne podmienky na objavovanie nových fyzikálnych javov a zákonitostí. 

V minulosti takéto magnety nám pomohli napríklad dozvedieť sa viac o správaní sa materiálov pri veľmi nízkych teplotách, čo je kľúčové pre objavovanie a pochopenie supravodivosti. Supravodivosť je jav, pri ktorom niektoré materiály vedú elektrický prúd bez odporu, keď sú ochladené na veľmi nízke teploty. Vďaka tomu sa nám napríklad otvárajú nové možnosti pre energeticky efektívne technológie v budúcnosti. 

Výkonnejšie zariadenia v budúcnosti 

Objavenie nového altermagnetizmu by nám mohlo pomôcť získať oveľa výkonnejšie pamäťové zariadenia, no autori štúdie priznávajú, že od praktického uplatnenia tohto nového typu magnetizmu máme ešte ďaleko. Vo svojom výskume ale pokračujú a v budúcnosti môžu priniesť ďalšie objavy, ktoré nás dostanú bližšie k praktickému uplatneniu altermagnetizmu.  

Prihlás sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy

Komentáre