Iridium mister sin identitet, når det forbindes med nikkel

Hej, fysikere og materialeforskere:Du må hellere revurdere dit arbejde, hvis du studerer iridium-baserede materialer – medlemmer af platinfamilien – når de er ultratynde.

Iridium "mister sin identitet", og dets elektroner virker mærkeligt i en ultratynd film, når det kommer i kontakt med nikkelbaserede lag, som har en uventet stærk indvirkning på iridiumioner, ifølge Rutgers University-New Brunswick fysiker Jak Chakhalian, seniorforfatter til en Rutgers-ledet undersøgelse i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskerne opdagede også en ny slags magnetisk tilstand, da de skabte supertynde kunstige overbygninger indeholdende iridium og nikkel, og deres resultater kunne føre til større manipulation af kvantematerialer og dybere forståelse af kvantetilstanden for ny elektronik.

"Det ser ud til, at naturen har flere nye tricks, der vil tvinge videnskabsmænd til at revurdere teorier om disse specielle kvantematerialer på grund af vores arbejde, " sagde Chakhalian, Professor Claud Lovelace er uddannet lærestol i eksperimentel fysik ved Institut for Fysik og Astronomi på School of Arts and Sciences. "Fysik ved analogi virker ikke. Vores resultater kræver en omhyggelig evaluering og nyfortolkning af eksperimenter om 'spin-kredsløbsfysik' og magnetisme, når grænseflader eller overflader af materialer med platingruppeatomer er involveret."

Dyb forståelse af fænomenet blev opnået takket være state-of-the-art beregninger forkæmper af Rutgers medforfattere Michele Kotiuga, en post-doc stipendiat, og professor Karin Rabe.

Forskerne fandt ud af, at ved grænsefladen mellem et lag indeholdende nikkel og et med iridium, en usædvanlig form for magnetisme dukker op, som kraftigt påvirker opførselen af ​​spin og elektronernes orbitale bevægelser. Den nyopdagede adfærd er vigtig, fordi kvantematerialer med meget stor spin-orbit interaktion er populære kandidater til nye topologiske materialer og eksotisk superledning.