Крошечное сжатие кардинально меняет магнетизм экзотических материалов

Ученые из Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL) Министерства энергетики США обнаружили, что небольшое механическое сжатие может кардинально изменить магнитные свойства и электрическое поведение экзотических материалов — альтермагнитов. Результаты двух исследований, опубликованных в «Физическом обзоре Икс» и «Продвинутых материалах», показывают, что механическое напряжение влияет как на магнитные структуры, так и на движение электронов.

В экспериментах крошечные кристаллы теллурида марганца и сульфида железа помещали между титановыми пластинами и слегка сжимали. С помощью нейтронной дифракции на источнике Spallation Neutron Source (Источник спаллированных нейтронов) ученые обнаружили, что давление изменяет относительные населенности магнитных доменов — областей с определенным магнитным порядком. Кроме того, сжатие повлияло на аномальный эффект Холла, что подтверждает изменение электрического поведения. По словам Пэнчэна Дая из Университета Райса, контролируя магнитные домены, можно напрямую влиять на транспортное поведение, что открывает путь к спинтронике.

Открытие демонстрирует, что простой механический подход может раскрыть новые способы управления магнитными материалами. Это потенциально поможет исследователям создать строительные блоки для будущих спинтронных устройств, которые могут быть быстрее и энергоэффективнее традиционной электроники, а также найти применение в квантовых вычислениях. Как отметил Фэн Е из ORNL, одна творческая экспериментальная идея — небольшое сжатие между пластинами — может выявить совершенно новое магнитное поведение и продвинуть область вперед.