1: Az amerikai Energiaügyi Minisztérium Ames Nemzeti Laboratóriumának és az Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumnak a tudósai alapos vizsgálatot végeztek a „TbMn6Sn6”-on, hogy jobban megértsék az anyagot és annak mágneses jellemzőit.
2: A kagomák olyan anyagtípusok, amelyek szerkezete egy hagyományos japán kosárfonási technikáról kapta a nevét. A szövés során háromszögekkel körülvett hatszögekből álló mintázatot kapunk, és fordítva. A Kagome-fémekben az atomok elrendeződése a szövés mintáját követi. Ez a tulajdonság az anyagban lévő elektronokat egyedi viselkedésre készteti.
3: A szilárd anyagok elektronikus tulajdonságait az elektronikus sávszerkezetük jellemzői szabályozzák. A sávszerkezet erősen függ az atomrács geometriájától, és néha a sávok különleges alakzatokat, például kúpokat mutathatnak.
Ezek a különleges formák, az úgynevezett topológiai jellemzők felelősek az elektronok egyedi viselkedéséért ezekben az anyagokban. Különösen a Kagome-struktúra vezet az elektronikus sávok összetett és potenciálisan hangolható jellemzőihez.
4: Ha mágneses atomokat használunk ezen anyagok rácsszerkezetének felépítéséhez, például Mn-t a TbMn6Sn6-ban, az tovább segíthet a topológiai jellemzők előidézésében. Rob McQueeney, az Ames Lab kutatója és a projekt vezetője kifejtette, hogy a topológiai anyagoknak „van egy olyan különleges tulajdonságuk, hogy a mágnesesség hatására az anyag peremén olyan áramokat lehet létrehozni, amelyek az anyag peremén áramlanak, amelyek disszipációmentes, ami azt jelenti, hogy az elektronok nem szóródnak szét, és nem veszítenek el energiát”.
5: Ezek újonnan felfedezett mágneses kölcsönhatások a „TbMn6Sn6” Kagome réteges topológiai mágnesben a kulcsot jelenthetik ahhoz, hogy testre szabjuk az elektronok áramlását ezekben az anyagokban. A további kutatások eredményei hatással lehetnek a jövőbeli technológiai fejlesztésekre olyan területeken, mint a kvantumszámítástechnika, a mágneses tárolóeszközök és a nagy pontosságú érzékelők.
Cikk forrása és további részletek: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220818175202.htm
Kép forrása: Wikimedia commons/Mikhailuk Dmitro/Argon under the action of an electric current glows with a blue glow (Illusztráció)
