Загальні

Вчені вперше створюють одноатомний товстий 2D-магніт


Дослідники з Вашингтонського університету та Массачусетського технологічного інституту вперше створили 2D-магніт, товщина якого всього один атом. Цей прорив може кардинально змінити спосіб використання нами магнітних матеріалів. Магнітні матеріали є критично важливими в нашому повсякденному технологічному житті, відіграючи ключову роль у зберіганні даних на жорсткому диску та як частина датчиків.

Вид збоку останнього 2-D матеріалу [Джерело зображення:Ефрен Наварро-Мораталла / Природа]

Величезний потенціал застосування 2D-магнітів

Це величезне відкриття може мати значний вплив на дизайн та потужність наших портативних пристроїв у майбутньому. Швидші та більші пристрої зберігання та стрункіші - це лише деякі з інших можливих застосувань. Відкриття командою магнетизму у двовимірному світі моношарів або матеріалів, утворених одним атомним шаром, опубліковане в журналі Nature. Стаття детально описує існування магнітних властивостей навіть у двовимірній сфері. Сяодун Сю, професор фізики та матеріалознавства та техніки, член Інституту чистої енергії UW, пояснює: "" Ми виявили тут ізольований двовимірний матеріал із власним магнетизмом, і магнетизм в системі є дуже надійним , "Ми передбачаємо, що на основі цих нових 2D-магнітів можуть з'явитися нові інформаційні технології".

Вид зверху одного шару трийодиду хрому. Атоми хрому зображені сірим кольором, а атоми йоду - фіолетовим. [Джерело зображення: Ефрен Наварро-Мораталла / Природа]

Унікальні властивості матеріалів у двовимірних станах

Професор фізики MIT Пабло Джарілло-Ерреро та Сю очолили міжнародну групу вчених і дослідників, які довели, що матеріал - трийодид хрому або CrI3 - має магнітні властивості у своїй одношаровій формі. Раніше роботи довели, що CrI3 - у своїй багатошаровій тривимірній об’ємній кристалічній формі - феромагнітний. Але раніше не було доказів наявності магнітної речовини, коли матеріал розріджували до одного атомного листа. Дослідники також виявили, що матеріали можуть проявляти унікальні властивості у своєму одношаровому стані, що не видно в їх багатошарових тривимірних формах.

"Ви просто не можете точно передбачити, якими електричними, магнітними, фізичними чи хімічними властивостями будуть двовимірні одношарові кристали на основі поведінки його об'ємного 3D-колеги", - сказав співавтор та докторант UW Бевін Хуанг.

Ще одне використання для скотча

Дивно, але вчені скотчем голили моношар CrI3 з більшої тривимірної кристалічної форми, щоб виявити його властивості у 2D-формі.

"Використання скотча для відшаровування моношару з його об'ємного 3D-кристала напрочуд ефективно", - сказала співавтор та докторант UW Женев'єв Кларк. "Ця проста, недорога техніка вперше була використана для отримання графену, двовимірної форми графіту, і з тих пір успішно застосовується з іншими матеріалами".

Початок нового дослідження

Відкриття призведе до багатьох інших дослідницьких можливостей. Сю пояснює: "Одновимірні двошарові моношари дають цікаві можливості для вивчення різкого та точного електричного управління магнітними властивостями, що стало проблемою для реалізації за допомогою їх об'ємних 3D-кристалів. Але ще більша можливість може виникнути, коли ви складаєте моношари з різними фізичними властивостями Ви можете отримати ще більш екзотичні явища, яких не спостерігається в моношарі або в 3D-об'ємному кристалі ".

Потім Сю та його магнітна команда дослідять магнітні властивості, унікальні для 2D-магніту, який містить моношар або двошаровий шар CrI3.

Джерела:Phys, Nature, Вашингтонський університет

ДИВІТЬСЯ ТАКОЖ: Дослідники використовують магнітні поля, щоб оживити м’які роботи


Перегляньте відео: Оксиген. Кисень. (Січень 2022).