Forskere viser, hvordan man gør ikke-magnetiske materialer magnetiske

En kompleks proces kan modificere ikke-magnetiske oxidmaterialer på en sådan måde at gøre dem magnetiske. Grundlaget for dette nye fænomen er kontrolleret lag-for-lag vækst af hvert materiale. Et internationalt forskerhold med forskere fra Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) rapporterede om deres uventede resultater i tidsskriftet Naturkommunikation .

I faststoffysik, oxidlag, der kun er få nanometer tykke, er kendt for at danne en såkaldt todimensionel elektrongas. Disse tynde lag, adskilt fra hinanden, er gennemsigtige og elektrisk isolerende materialer. Imidlertid, når det ene tynde lag vokser oven på det andet, et ledende område dannes under visse forhold ved grænsefladen, som har en metallisk glans. "Normalt forbliver dette system ikke-magnetisk, " siger professor Ingrid Mertig fra Institut for Fysik ved MLU. Det er lykkedes forskerholdet at kontrollere forholdene under lagvækst, så der skabes ledige pladser i atomlagene nær grænsefladen. Disse udfyldes senere af andre atomer fra tilstødende atomlag.

De teoretiske beregninger og forklaringer på dette nyopdagede fænomen er lavet af Ingrid Mertigs hold af fysikere. Metoden blev derefter eksperimentelt afprøvet af adskillige forskningsgrupper i hele Europa – inklusive en gruppe ledet af professor Kathrin Dörr fra MLU. De var i stand til at bevise magnetismen i materialerne. "Denne kombination af computersimuleringer og eksperimenter gjorde det muligt for os at dechifrere den komplekse mekanisme, der er ansvarlig for udviklingen af ​​magnetisme, " forklarer Mertig.