Вчені відкрили новий тип магнетизму, який може революціонізувати електроніку
Міжнародна команда дослідників уперше зафіксувала новий тип магнетизму – p-хвильовий магнетизм – у лабораторно створеному кристалі нікелій йодиду (NiI₂). Це відкриття може призвести до створення надшвидких, енергоефективних та компактних пристроїв пам’яті нового покоління, а також відкрити нові горизонти у фундаментальній фізиці.
За словами фізика Массачусетського технологічного інституту (MIT) Ріккардо Коміна, nікелій йодид був ідеальним матеріалом для перевірки теорії про існування цього типу магнетизму. Кристал вирощували у високотемпературній печі у вигляді надтонких шарів.
Що таке p-хвильовий магнетизм?
У звичайному магнетизмі електрони мають однаковий напрямок спіну, створюючи загальне магнітне поле. В антимагнетиках спіни взаємно компенсуються. А p-хвильовий магнетизм поєднує обидва ці ефекти: електронні спіни формують дзеркальні спіральні структури, які на макрорівні взаємно скасовують магнітне поле, але при цьому зберігають складну локальну організацію.
Це вдалося виявити, опромінюючи матеріал поляризованим світлом, що дало змогу побачити спіралеподібну орієнтацію спінів електронів.
Управління магнетизмом за допомогою електричного поля
Одна з найважливіших частин відкриття – можливість керування цим новим типом магнетизму за допомогою слабкого електричного поля. Це означає, що нові матеріали можуть бути використані в спінтроніці – новій галузі, де замість електричного заряду використовується спін електронів для зберігання даних і обчислень.
Фізик Qian Song із MIT підкреслює, що ця технологія потенційно може зменшити енергоспоживання у 100 000 разів у порівнянні з традиційною електронікою.
Що далі?
Хоча для практичного застосування потрібно ще багато досліджень і точних лабораторних умов, перспективи виглядають багатообіцяючими. У майбутньому це відкриття може сприяти створенню енергоефективних чипів пам’яті, що особливо актуально з урахуванням зростання потреб у обчислювальних ресурсах для штучного інтелекту.
