С помощью обменного взаимодействия оказалось возможным изменить магнитное поле атома

Международной команде исследователей с помощью нового метода наблюдения удалось описать изменение обменного взаимодействия при контакте двух одиночных атомов и обнаружили локализованное переменное магнитное поле, которое управляет спином материала. Данный эффект может быть использован в спинтронике. Исследование было опубликовано в Physical Review Letters.

В спиновой электронике энергию или информацию переносит не электрический ток, а ток спинов. При разработке наноразмерных устройств спинтроники необходимо контролировать локальные атомные магнитные моменты вещества, а потому важно уметь рассчитывать тесные взаимодействия частиц. На таком масштабе между тождественными частицами преобладает обменное взаимодействие, которое начинает работать, как только волновые функции двух или более неразличимых частиц перекрываются. Однако до сих пор изменение обменной силы при постепенном сближении атомов не было описано.

Чтобы исправить это упущение, исследователи поместили атом титана на изолирующий слой оксида магния, а на кончик зонда сканирующего туннельного микроскопа посадили атом железа. Атомы медленно сближали, а зарождающееся между ними взаимодействие измеряли при помощи метода электронного парамагнитного резонанса и метода неупругой электронной туннельной спектроскопии. Первый метод позволял регистрировать более близкие взаимодействия, второй — более дальние. Ученые измерили диапазон энергий в четыре порядка, и показали, что изменяющееся во времени обменное взаимодействие генерирует локализованное переменное магнитное поле, которое управляет поверхностным спином.

Эксперимент позволил исследователям достичь нового уровня точности в измерении обменных взаимодействий и продемонстрировал возможный метод настройки магнитного поля атома. Возможно, именно он ляжет в основу разработки спинэлектронных носителей информации.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.