Powstał przełomowy materiał. To magnetyczny odpowiednik grafenu

Elektroniczne i magnetyczne właściwości materiałów dwuwymiarowych mają ogromny potencjał dla przyszłych technologii – informuje SciTechDaily. Przez wiele lat naukowcy traktowali te dwa zjawiska jako niezwiązane ze sobą. Inżynierowie z University of Illinois Grainger College of Engineering pokazali jednak, że można je opisać za pomocą tego samego aparatu matematycznego.

Naukowcy odkryli magnetyczny materiał działający jak grafen

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Physical Review X” naukowcy z University of Illinois wykazali, że starannie zaprojektowane dwuwymiarowe układy magnetyczne mogą podlegać tym samym równaniom, które opisują ruch elektronów w grafenie. To odkrycie może wpłynąć na rozwój technologii radiowych wysokiej częstotliwości oraz zaoferować naukowcom nową strategię analizy i projektowania takich materiałów.

Czytaj więcej

Technologie

Naukowcy stworzyli niezwykły półprzewodnik z grafenu. Elektronika pożegna krzem?

Naukowcy z Georgia Institute of Technology opracowali pierwszy na świecie działający chip wykonany z grafenu. Dotychczas wydawało się to niemożliwe...

Bobby Kaman, główny autor badania, uważa, że elektronika dwuwymiarowa jest bardzo dobrze poznana dzięki odkryciu grafenu, a teraz jego zespół pokazał, iż znacznie słabiej zbadana klasa materiałów podlega tym samym fundamentalnym prawom fizyki.

Pomysł pojawił się, gdy Kaman – doktorant z zakresu inżynierii materiałowej w zespole badawczym profesora Axela Hoffmanna – zajmował się metamateriałami. Są to materiały projektowane tak, aby dzięki specjalnie zaprojektowanej strukturze wewnętrznej wykazywały właściwości, których nie posiadają w swojej naturalnej strukturze atomowej.

Elektrony poruszające się w grafenie oraz niewielkie zaburzenia magnetyczne w tzw. materiałach magnonicznych mogą zachowywać się jak fale. To podobieństwo skłoniło Kamana do zastanowienia się, czy można zaprojektować materiał magnoniczny tak, aby naśladował zachowanie elektronów w grafenie.

Czytaj więcej

Technologie

Materiał twardszy niż diament powstał z... plastikowych butelek. Przełomowe odkrycie

Rosnąca góra plastikowych śmieci to nie tylko problem, ale i okazja. Naukowcy opracowali metodę przekształcania plastiku z butelek w materiał tward...

Aby sprawdzić tę hipotezę, zespół zbadał układ, w którym mikroskopijne momenty magnetyczne – zwane spinami – są uporządkowane w cienkiej warstwie materiału. Na jej powierzchni wykonano otwory ułożone w sześciokątny wzór przypominający strukturę grafenu.

Gdy naukowcy obliczyli energie zaburzeń przemieszczających się w tym materiale – tzw. fal spinowych – odkryli, że podlegają one tym samym regułom matematycznym, które opisują elektrony przemieszczające się w grafenie.