Открыта новая форма магнетизма

21.11.2023

Научный коллектив из ETH Zurich объявил о революционном открытии нового вида магнетизма. Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что искусственно созданный материал может приобретать магнитные свойства за счет механизма, ранее неизвестного.

Экспериментальное обнаружение новой формы магнетизма в муаровых материалах открывает новые перспективы в понимании магнитных свойств материалов. Полученные результаты позволяют рассмотреть возможные применения этого явления в технологиях будущего и создании новых материалов с уникальными магнитными свойствами.

Известная форма магнетизма, проявляющаяся, например, при приклеивании магнитов к холодильнику, называется ферромагнетизмом и возникает, когда все электроны в материале вращаются в одном направлении. Однако существуют и другие формы, такие как парамагнетизм, являющийся менее интенсивной версией и проявляющийся, когда вращение электронов направлено в случайных направлениях.

В ходе нового исследования ученые из ETH Zurich исследовали магнитные свойства муаровых материалов, экспериментальных композиций, созданных путем включения двумерных листов молибдена диселенида и дисульфида вольфрама. Эти материалы обладают решетчатой структурой, способной содержать электроны.

Для определения типа магнетизма в этих муаровых материалах исследователи внесли в них электроны с помощью электрического тока, увеличивая напряжение. Затем, для измерения магнетизма, они направили лазер на материал и измерили степень отражения света для разных поляризаций, что позволяет определить, вращаются ли электроны в одном направлении (свидетельствуя о ферромагнетизме) или в случайных направлениях (характеризующих парамагнетизм).

Сначала материал проявлял признаки парамагнетизма, однако при добавлении большего количества электронов в решетку он внезапно и неожиданно переходил в состояние ферромагнетизма. Интересно, что этот сдвиг произошел именно тогда, когда в решетке содержалось более одного электрона на каждое место, исключая обменное взаимодействие - обычный механизм, отвечающий за ферромагнетизм.

Ученые предложили альтернативный механизм: при попадании более одного электрона в узлы решетки они объединяются в частицы, известные как "дублоны", которые в конечном итоге заполняют всю решетку путем квантового туннелирования. В процессе этого электроны минимизируют свою кинетическую энергию, выравнивая свои спины и, таким образом, создавая ферромагнетизм. Такой "кинетический магнетизм" теоретически предполагался десятилетиями, но ранее не был замечен в твердых материалах.

<< Назад: Искусственная сетчатка глаза на органических чипах 21.11.2023

>> Вперед: Ультраобработанная пища повышает риск депрессии 20.11.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Самая быстрая в мире интернет-сеть 02.01.2015 Компания US Internet запустила в коммерческую эксплуатацию самую быструю в мире сеть широкополосного доступа в Интернет. Система, как утверждается, обеспечивает скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Это на порядок больше пропускной способности сети Google Fiber, которая позволяет загружать информацию со скоростью до 1 Гбит/с. Сеть US Internet пока функционирует только в Миннеаполисе (штат Миннесота). Очевидно, что обычным домашним пользователям 10-гигабитный канал передачи данных вряд ли необходим. К тому же месячная абонентская плата составляет 400 долларов США. Но высокоскоростная сеть US Internet может потребоваться интернет-компаниям и предприятиям малого и среднего бизнеса, использующим модель SaaS (программное обеспечение как услуга), когда поставщик разрабатывает веб-приложение и самостоятельно управляет им, предоставляя заказчику доступ к программным ресурсам через Интернет. Отметим, что, согласно недавнему исследованию, самая высокая средняя скорость доступа в Интернет зафиксирована в Гонконге - 72,49 Мбит/с. США в рейтинге находятся на 31-м месте с результатом в 20,77 Мбит/с.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026