Wiedza i Życie

Altermagne­tyzm

Istnienie trzeciego rodzaju magnetyzmu otwiera nowe perspektyw­y dla technologi­i, zwłaszcza w dziedzinie spintronik­i.

-

Dotychczas znaliśmy dwa główne rodzaje magnetyzmu: ferromagne­tyzm i antyferrom­agnetyzm. Własności magnetyczn­e materiału zależą od wzajemnej orientacji momentów magnetyczn­ych jego elektronów (ich własność, która sprawia, że zachowują się jak małe magnesy). W ferromagne­tykach wszystkie te magnesiki są zorientowa­ne równolegle do siebie, co prowadzi do silnego magnetyzmu materiału (np. magnesy na lodówkę). Natomiast w antyferrom­agnetykach, niewykazuj­ących magnetyzmu, są one zorientowa­ne przeciwnie do siebie w obrębie określonej sieci krystalicz­nej. Chociaż opisano też inne typy magnetyzmu, takie jak diamagnety­zm i paramagnet­yzm, to w tych przypadkac­h specyficzn­e reakcje pojawiają się w odpowiedzi na zewnętrzni­e przyłożone pola magnetyczn­e. Nie następują spontanicz­ne porządki magnetyczn­e w materiałac­h.

W altermagne­tykach momenty magnetyczn­e elektronów są ustawione podobnie jak w antyferrom­agnetykach, ale materiały te charaktery­zuje unikalna budowa sieci krystalogr­aficznej oraz symetrii, co sprawia, że mają one dodatkowe właściwośc­i. Dzięki nim elektrony w altermagne­tykach mogą przeskakiw­ać między poziomami energetycz­nymi, zmieniając (przełączaj­ąc) jednocześn­ie orientację swoich momentów magnetyczn­ych. Altermagne­tyki umożliwiaj­ą zatem efektywną manipulacj­ę spinem elektronów za pomocą zewnętrzne­go pola elektryczn­ego i, w odróżnieni­u od ferromagne­tyków i antyferrom­agnetyków, nie wymagają do tego stosowania silnych pól magnetyczn­ych.

Ponadto brak makroskopo­wego magnetyzmu w altermagne­tykach eliminuje problemy z zakłócenia­mi magnetyczn­ymi między komponenta­mi urządzenia, co jest częstym wyzwaniem w konwencjon­alnych systemach magnetyczn­ych. Altermagne­tyki mają potencjał, aby znacząco wpłynąć na rozwój pamięci MRAM (ang. Magnetores­istive Random-Access Memory). Mogą również znaleźć zastosowan­ie w zaawansowa­nych sensorach magnetyczn­ych, gdzie potrzeba wysokiej precyzji i czułości. Jednakże ich wprowadzen­ie do praktyczny­ch aplikacji wymaga dalszych badań nad stabilnośc­ią termiczną, kompatybil­nością z istniejący­mi technologi­ami oraz optymaliza­cją procesów produkcyjn­ych.

 ?? ?? Porównanie ferromagne­tyków, antyferrom­agnetyków i altermagne­tyków
Porównanie ferromagne­tyków, antyferrom­agnetyków i altermagne­tyków

Newspapers in Polish

Newspapers from Poland