Bilim Adamları Maddenin Egzotik Manyetik Halini Keşfettiler

Bilim adamları, yaklaşık 60 yıl önce tahmin edilen, uzun süredir aranan bir manyetik durumu tespit ediyor.

ABD Enerji Bakanlığı'nın Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim adamları, "antiferromanyetik eksitonik yalıtkan" olarak adlandırılan, maddenin uzun süredir tahmin edilen manyetik durumunu keşfettiler.


Nature Communications'da yeni yayınlanan araştırmayı anlatan bir makalenin kıdemli yazarı Brookhaven Lab fizikçisi Mark Dean, "Genel olarak konuşursak, bu yeni bir mıknatıs türü. Manyetik malzemeler, etrafımızdaki teknolojinin çoğunun kalbinde yer aldığından, yeni mıknatıs türleri hem temelde büyüleyici hem de gelecekteki uygulamalar için umut verici." dedi.


Yeni manyetik durum, elektronların manyetik momentlerini veya "dönüşlerini" düzenli bir yukarı-aşağı "antiferromanyetik" modele ayarlamak istemesini sağlayan katmanlı bir malzemedeki elektronlar arasındaki güçlü manyetik çekimi içerir.


Bu tür bir antiferromanyetizmanın, bir yalıtkan malzemedeki ilginç elektron eşleşmesi tarafından yönlendirilebileceği fikri, ilk olarak 1960'larda fizikçiler metallerin, yarı iletkenlerin ve yalıtkanların farklı özelliklerini keşfettiklerinde tahmin edildi.


Takımın maddenin bu tarihi aşamasını nasıl tanımladığına dair bir sanatçının izlenimi. Araştırmacılar, dönüşlerin (mavi oklar) rahatsız edildiklerinde nasıl hareket ettiklerini ölçmek için x-ışınları kullandılar ve yukarıda gösterilen modelde uzunluk olarak salındıklarını gösterebildiler. Bu özel davranış, her bir bölgedeki (sarı diskler olarak gösterilen) elektrik yükünün miktarının da değişebilmesi ve yeni davranışı saptamak için kullanılan parmak izi olması nedeniyle oluşur.


Çalışmayı yöneten ve şu anda İsviçre'deki Paul Scherrer Enstitüsü'nde bulunan eski bir Brookhaven Lab fizikçisi olan Daniel Mazzone, "Altmış yıl önce, fizikçiler kuantum mekaniği kurallarının malzemelerin elektronik özelliklerine nasıl uygulanacağını yeni yeni düşünmeye başlıyorlardı" dedi.


Kaynak: https://scitechdaily.com/