Физики создали самый тонкий магнит в мире

Физики создали самый тонкий магнит в мире

Кусочек материала толщиной всего в один атом бьет рекорды.

Ультратонкая пластина — это магнит, который работает при комнатной температуре, открывая возможности для развития технологий, в частности накопителей информации, а также для исследований ферромагнетизма и квантовой физики.

Это огромный шаг вперед по сравнению с предыдущими попытками создать двумерный магнит, который бы не терял свой магнетизм и стабильность при удалении из ультрахолодных условий.

«Мы первые, кто создал 2D-магнит при комнатной температуре, который является химически стабильным в условиях окружающей среды», — сказал физик Цзе Яо из Калифорнийского университета в Беркли.

«Современные 2D-магниты для работы нуждаются в очень низких температурах. Но по практическим соображениям устройства обработки данных должен работать при комнатной температуре. Наш 2D-магнит не только первый, который работает при комнатной температуре или выше, но и также является первым магнитом, достигшим истинного 2D-предела: он такой же тонкий, как одиночный атом!»

Это удивительное достижение было сделано с использованием материала, который называется ван-дер-ваальсовым оксидом цинка, легированным кобальтом. Как следует из названия, он состоит из оксида графена, цинка и кобальта. Оксид графена погружен в дигидраты ацетата цинка и кобальта.

Иллюстрация магнитной связи в материале. (Berkeley Lab)

При запекании в вакууме эта смесь медленно остывает, образуя единственный слой оксида цинка с вкраплениями атомов кобальта, расположенный между слоями графена. На этапе запекания на воздухе графен выгорает, оставляя единственный слой оксида цинка, легированного кобальтом.

Затем команда использовала сканирующую электронную микроскопию, чтобы подтвердить одноатомную толщину структуры, и просвечивающую электронную микроскопию, чтобы отобразить кристаллическую структуру и состав, атом за атомом.

Исследование опубликовано в Nature Communications.

logo