Перспективы альтермагнетизма для сверхбыстрой электроники

12.12.2024

Магнитные свойства материалов играют ключевую роль в создании современных технологий - от магнитных хранилищ данных до сенсоров и процессоров. Ученые давно изучают магнитные явления и различают материалы с сильными, слабыми или вовсе отсутствующими магнитными свойствами. Однако недавнее открытие физиков может перевернуть представления о магнетизме: они доказали существование альтермагнетизма - нового типа магнитного поведения, которое открывает перспективы для создания более быстрых и эффективных электронных устройств.

Альтермагнетизм как явление обсуждался в научной среде на протяжении последних четырех лет, но только сейчас физики смогли экспериментально подтвердить его существование. С помощью мощного рентгеновского микроскопа исследователи получили убедительные доказательства альтермагнетизма, изучая уникальные свойства кристаллической структуры нового материала.

Чтобы понять уникальность альтермагнитных материалов, стоит вспомнить существующие типы магнетизма. Например, ферромагнитные материалы (такие как железо) сильно реагируют на магнитные поля, потому что их электроны вращаются параллельно друг другу, создавая устойчивое магнитное поле. Именно такие материалы используются для создания жестких дисков и магнитных накопителей. В антиферромагнитных материалах электроны соседних атомов вращаются в противоположных направлениях, нейтрализуя магнитное поле и делая материал невосприимчивым к внешним магнитным воздействиям.

Альтермагнитные материалы, как выяснили ученые, объединяют свойства обоих типов магнетизма. Электроны в них вращаются особым образом внутри кристаллической решетки, образуя сложные магнитные структуры. Именно это поведение и придает материалам их уникальные альтермагнитные характеристики, которые позволяют добиться высокой скорости обработки информации.

В ходе экспериментов физики впервые зафиксировали альтермагнитные свойства у теллурида марганца - сплава марганца и теллура. С помощью рентгеновского микроскопа ученые наблюдали магнитные вихри внутри кристаллической структуры этого материала в масштабе 100 нанометров. Кроме того, они смогли изменять альтермагнитную конфигурацию материала различными методами, что подтверждает гибкость и потенциал управления его свойствами.

По мнению исследователей, использование альтермагнитных материалов позволит в 1000 раз увеличить скорость обработки и хранения данных по сравнению с традиционными магнитными накопителями. Это открывает широкие перспективы для создания сверхбыстрых и надежных электронных устройств, которые могут стать основой будущей электроники.

Однако теллурид марганца не подходит для массового производства из-за его токсичности. Поэтому следующая задача ученых - найти альтермагнитные материалы, безопасные и доступные для промышленной обработки. Исследователи предполагают, что около 100 различных сплавов могут обладать альтермагнитными свойствами, и их предстоящее изучение станет ключевым этапом на пути к практическому применению этой технологии.

<< Назад: Гидроксиапатит как безопасная альтернатива фтору в зубной пасте 12.12.2024

>> Вперед: Выращивание томатов из семян неспелых растений 11.12.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружен уникальный двойной астероид 23.09.2017 Между Марсом и Юпитером обнаружен астероид, не имеющий аналогов в Солнечной системе и пока во всей Вселенной. Фактически небесное тело с обозначением 288P - это не один, а два астероида, которые вращаются вокруг друг друга, оставляя после себя следы, как две кометы. Астрономы заинтригованы появлением подобного бинарного астероида и планируют изучать его дальше. Происхождение объекта пока объяснить не удается.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025