Forskere syntetiserer halvmetal uden magnetisering
Spinarrangement af magnetiske momenter i ferromagnetiske, antiferromagnetiske og ferrimagnetiske materialer. Kredit:Rie Umetsu
En forskergruppe har med succes syntetiseret et "halvmetal" materiale og opnået en sjælden præstation i jagten på nul magnetisering.
Halvmetaller kan dramatisk forbedre ydeevnen af elektroniske enheder. Dette skyldes deres 100% spin-polarisering, som giver dem mulighed for at opføre sig som metaller i den ene spin-retning og isolatorer/halvledere i den anden. De fleste vellykkede forekomster af halvmetaller er ferromagnetiske, hvilket betyder, at deres spinarrangement er justeret.
Antiferromagnetisk-lignende halvmetaller, hvor spindet justeres i en antiparallel natur, er ønskelige, da intet magnetisk strøgfelt kan forstyrre det, selvom det er integreret ved høj tæthed. Til dato er der kun rapporteret to tilfælde af antiferromagnetisk-lignende halvmetaller.
Efter en udviklingsretningslinje skabte forskergruppen en forbindelse bestående af jern, krom og svovl. Det nye materiale mister fuldstændig sin magnetisering ved lave temperaturer.
"Det udviklede halvmetalmateriale besidder fremragende egenskaber, og retningslinjerne for materialeudvikling spillede en afgørende rolle i vores succes," sagde Satoshi Semboshi, medforfatter og professor ved Tohoku University's Institute for Materials Research (IMR).
-
De elektroniske tilstande og elektrisk ladningsflow for generelle ferromagneter og halvmetal ferromagneter. Kredit:Rie Umetsu
-
(Venstre) En skematisk illustration af tunnelmagnetoresistens (TMR) flerlag ved brug af antiferromagnetisk-lignende (fuldt kompenseret ferrimagnetisk) halvmetal (venstre) og konventionel TMR-flerlag (højre). I sidstnævnte stifter flere lag, herunder et ferromagnetisk lag og et antiferromagnetisk lag, retningen af det magnetiske moment af det ferromagnetiske lag. Ved at udskifte disse flere lag med et lag af antiferromagnetisk-lignende halvmetal opnås høje egenskaber og magnetiske felter med lav lækage, hvilket muliggør høj tæthed. Kredit:Rie Umetsu
Kollega og medforfatter Rie Umetsu tilføjede:"Vi mener, at resultaterne vil forbedre effektiviteten af fremtidig materialeforskning og fremskynde innovationen af elektroniske enheder."
Detaljer om deres forskning blev offentliggjort i tidsskriftet Scientific Reports den 23. juni 2022. + Udforsk yderligere
Spintronics:Forbedring af elektronik med finere spinkontrol
Varme artikler
-
DESYs røntgenkilde PETRA III afslører detaljer om klæbende strukturer af edderkoppebenFor at finde ud af, hvorfor jagtedderkoppen Cupiennius salei klæber så godt til lodrette overflader, det tværfaglige forskerhold undersøger de små klæbende hår på edderkoppebenene. Kredit:Universität -
Belyser, hvordan nitrogenase laver ammoniakVandmolekyler bundet tættest på mineralet har en stiv, islignende struktur og kan ikke bevæge sig ind i arrangementer, der muliggør kemiske reaktioner. Vandmolekyler længere fra mineraloverfladen har -
Fra identifikation til et kemisk fingeraftryk for sprængstoffer i retsmedicinsk forskningCobra fyrværkeri. Kredit:Karlijn Bezemer Politiet støder ofte på sprængstoffer i deres retsmedicinske efterforskninger relateret til kriminelle og terroraktiviteter. Kemisk analyse af sprængstoffe -
Video:Nobelprisen i kemi 2017:Cryo-elektronmikroskopi forklaretKredit:The American Chemical Society Jacques Dubochet, Joachim Frank og Richard Henderson har krævet årets Nobelpris i kemi. Trioen tjente prisen for deres arbejde med kryo-elektronmikroskopi, so