Немагнитные атомы позволили управлять магнитными свойствами

Исследователи из Бостонского колледжа установили, что магнитными свойствами галогенидов хрома можно управлять, изменяя немагнитные атомы в материале. Посвященная результатам исследования статья опубликована в журнале Science Advances.

Магнитные материалы являются основой большинства современных технологий, например запоминающих устройств. Обычно магнитные свойства материала настраивают с помощью модификации магнитных атомов в нем. Например, один магнитный элемент, такой как хром, можно заменить железом, и напряженность создаваемого материалом поля увеличится.

В новом исследовании авторы изучали способы экспериментального контроля магнитных свойств неорганических магнитных материалов, в частности галогенидов хрома. Эти материалы состоят из хрома и трех атомов галогена, такого как хлор, бром и йод. Оказалось, что, меняя галогены в материале, можно изменять и его магнитные свойства.

Такую возможность ученым дал эффект косвенного обменного взаимодействия. Оно возникает между двумя магнитными атомами через немагнитный лиганд. Это взаимодействие управляет направлением и величиной магнетизма. Ученые знали о спин-орбитальном взаимодействии магнитных атомов, но они не знали, что это взаимодействие у немагнитных атомов также может оказывать влияние на переориентацию спинов и магнитные свойства.

Результаты нового исследования показывают, что, меняя тип атомов лиганда, можно легко настраивать магнитные свойства всего соединения. Это открытие позволит, согласно исследователям, создать синтетические магниты с экзотическими свойствами. Также исследователи нашли следы потенциального экзотического квантового состояния, связанного с фрустрацией магнитных систем. Это открытие может стать основой нового направления исследований.

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