Δημιουργήθηκε ο πρώτος μαγνήτης δύο διαστάσεων με πάχος μόνο ενός ατόμου

στις

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν τον πρώτο πραγματικά δισδιάστατο μαγνήτη. Πρόκειται για μια μαγνητική μορφή του τριιωδιούχου χρωμίου με πάχος μόνο ενός ατόμου. Το επίτευγμα θα επιτρέψει στους επιστήμονες να εκτελέσουν αδύνατα έως τώρα πειράματα και παράλληλα να προωθήσουν νέες, πολύ χρήσιμες εφαρμογές. Επιπλέον, εμπλουτίζει την «οικογένεια» των υλικών δύο διαστάσεων (2D) που είναι μονοστρωματικά (mono-layers), δηλαδή αποτελούνται από ένα μοναδικό στρώμα πάχους ενός ατόμου.

monolayerΌλα τα μόρια του νέου υλικού διατάσσονται στο ίδιο επίπεδο. Τα spin των ηλεκτρονίων είναι εθυγραμμισμένα στο ίδιο επίπεδο και κάνουν έτσι το υλικό μαγνητικό

Οι επιστήμονες των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Ουάσιγκτον, με επικεφαλής τους καθηγητές Φυσικής, Pablo Jarillo-Herrero και Xiaodong Xu, αντίστοιχα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature».

Τα μαγνητικά υλικά αποτελούν τη βάση πολλών σύγχρονων τεχνολογιών χρησιμοποιούμενα για την αποθήκευση ψηφιακών δεδομένων, τους αισθητήρες κα. Η γενικότερη τάση σμίκρυνσης των ημιαγωγών, μονωτών κα στη βιομηχανία ηλεκτρονικών δημιουργεί απαιτήσεις να γίνουν και τα μαγνητικά υλικά ολοένα πιο μικρά.

Η νέα ανακάλυψη δείχνει ότι ο μαγνητισμός μπορεί να υπάρξει ακόμη και στο «βασίλειο» των δύο διαστάσεων, πράγμα που ανοίγει πολλές νέες δυνατότητες, ιδίως στο πεδίο της πληροφορικής και των ηλεκτρονικών.

Στο παρελθόν, άλλοι επιστήμονες είχαν δείξει ότι το τριιωδιούχο χρώμιο στην τρισδιάστατη πολυστρωματική κρυσταλλική μορφή του διαθέτει σιδηρομαγνητικές ιδιότητες (δηλαδή δημιουργεί «αυθόρμητα» ένα μαγνητικό πεδίο). Όμως μέχρι σήμερα κανένα τρισδιάστατο σιδηρομαγνητικό υλικό (ferromagnetic) δεν είχε διατηρήσει τις μαγνητικές ιδιότητές του, όταν συρρικνωνόταν σε δύο διαστάσεις, κάτι που τώρα κατέστη εφικτό για πρώτη φορά.

Όμως ο πρώτος αυτός μαγνήτης 2D αποκτά τη μαγνητική ιδιότητά του σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (πολλούς βαθμούς κάτω από το μηδέν). Το επόμενο σημαντικό βήμα θα είναι να βρεθεί ένας δισδιάστατος μαγνήτης που να λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου, έτσι ώστε να μπορεί να αξιοποιηθεί στα καταναλωτικά ηλεκτρονικά.

nature.com  – ΑΠΕ  –

Advertisements