摘要:科学家已经在量子抗铁磁铁中使用了光来可视化磁域,并使用电场操纵了这些区域。该方法允许对磁性行为进行实时观察,为下一代电子和记忆设备的进步铺平了道路,并对量子材料有了更深入的了解。...
当某种东西像磁铁一样吸引我们时,我们会仔细观察。当磁铁吸入物理学家时,它们会带来量子外观。
大阪大城市大学和东京大学的科学家成功地使用了光线,以专门的量子材料中可视化微小的磁性区域(称为磁性域)。此外,他们通过应用电场成功地操纵了这些区域。他们的发现为量子水平上磁性材料的复杂行为提供了新的见解,为将来的技术进步铺平了道路。
我们大多数人都熟悉粘在金属表面上的磁铁。但是那些不这样做呢?其中包括反铁磁铁,它们已成为全球技术开发人员的主要重点。
抗铁磁铁是磁性材料,其中磁力或旋转指向相反的方向,互相取消并导致没有净磁场。因此,这些材料既没有北极和南极,也没有像传统的铁磁体一样行为。
抗铁磁铁,尤其是那些具有准量子量子特性的抗铁磁铁 - 意味着它们的磁性主要局限于原子的一维链 - 被认为是下一代电子和记忆设备的潜在候选者。但是,抗铁磁材料的独特性不仅在于它们缺乏对金属表面的吸引力,而且研究这些有前途但具有挑战性的材料并不是一件容易的事。
大阪大都会大学副教授,研究的主要作者Kenta Kimura说:“由于其低磁过渡温度和较小的磁性矩,很难观察准量子量子量子抗铁磁材料。”
磁性域是磁性材料中的小区域,其中原子的旋转在同一方向上对齐。这些域之间的边界称为域壁。
由于传统的观察方法被证明无效,研究团队对准量子量子抗fiferromagnet Bacu进行了创造性的观察2SI2o7。他们利用了非肾脏方向性二分色的优势 - 一种现象,其中材料的光吸收在光方向或其磁矩的逆转上变化。这使他们能够可视化BACU中的磁域2SI2o7,揭示了相反的域在单个晶体存,并且它们的结构壁主要沿特定的原子链或旋转链对齐。
木村说:“看到的是相信,理解始于直接观察。” “我很高兴我们可以使用简单的光学显微镜可视化这些量子抗铁磁铁的磁域。”
该团队还证明,由于一种称为磁电耦合的现象,可以使用电场移动这些域壁,其中磁性和电特性互连。即使在移动时,域墙也保持了原始方向。
Kimura说:“这种光学显微镜方法是简单而快速的,有可能将来可以实时可视化移动域壁。”
这项研究标志着理解和操纵量子材料,为技术应用开辟了新的可能性,并探索物理领域的新领域迈出了重要的一步,这些可能性可能导致未来的量子设备和材料的发展。
Kimura说:“将这种观察方法应用于各种准量子量子量子反铁磁铁,可以为量子波动如何影响磁性域的形成和运动提供新的见解,这有助于使用抗磁性材料设计下一代电子产品。”