Kagome's هي مادة سميت هيكلها على اسم تقنية نسج السلال اليابانية التقليدية. يخلق النسيج نمطًا من الأشكال السداسية التي تحدها مثلثات والعكس صحيح. في معادن Kagome ، يحاكي تكوين الذرة نمط النسيج. هذه الخاصية تجعل الإلكترونات في المادة تتصرف بشكل مختلف.
علماء من وزارة الطاقة الأمريكية مختبر أميس الوطني و مختبر أوك ريدج الوطني اكتشفوا مؤخرًا تفاعلات مغناطيسية في المغناطيس الطوبولوجي ذو الطبقات Kagome TbMn6Sn6. يمكن أن يؤدي الاكتشاف إلى تخصيص كيفية تدفق الإلكترونات عبر هذه المواد.
أجرى العلماء بحثًا متعمقًا عن TbMn6Sn6 لفهم المادة وخصائصها المغناطيسية بشكل أفضل. يمكن أن تؤثر هذه النتائج على التطورات التكنولوجية المستقبلية في الحوسبة الكمومية ، ووسائط التخزين المغناطيسية ، وأجهزة الاستشعار عالية الدقة.
أوضح روب ماكوين ، العالم في Ames Lab وقائد المشروع ، أن المواد الطوبولوجية قالت ، "يمكن أن يساعد استخدام الذرات المغناطيسية لبناء شبكة من هذه المواد ، مثل Mn في TbMn6Sn6 ، في إحداث سمات طوبولوجية. لديهم خاصية خاصة تحت تأثير مغنطيسية، يمكنك الحصول على التيارات التي تتدفق على حافة المادة ، والتي لا تتبدد ، مما يعني أن الإلكترونات لا تتشتت ، ولا تبدد الطاقة. "
حدد العلماء ، على وجه الخصوص ، المغناطيسية في TbMn6Sn6. لتحليلهم ، استخدموا الحسابات وبيانات تشتت النيوترونات التي تم جمعها من مصدر Oak Ridge Spallation Neutron Source لإجراء تحليلهم.
أوضح سيمون ريبروليس ، باحث ما بعد الدكتوراة في Ames Lab وعضو فريق المشروع ، "التقنية التجريبية التي استخدمها الفريق. تتضمن هذه التقنية حزمة من الجسيمات النيوترونية تُستخدم لاختبار مدى صلابة الترتيب المغناطيسي. يمكن تحديد طبيعة وقوة التفاعلات المغناطيسية المختلفة الموجودة في المواد باستخدام هذه التقنية ".
قال ماكوين ، “يحتوي TbMn6Sn6 على تفاعلات متنافسة بين الطبقات أو المغناطيسية المحبطة. "لذا يتعين على النظام تقديم حل وسط. عادة ، هذا يعني أنه إذا نقرت عليه ، يمكنك جعله يقوم بأشياء مختلفة. لكننا اكتشفنا في هذه المادة أنه على الرغم من وجود تلك التفاعلات المتنافسة ، فإن التفاعلات الأخرى هي المهيمنة ".
ريبروليس محمد, "هذا هو أول تحقيق مفصل للخصائص المغناطيسية لـ TbMn6Sn6 يتم نشره. في البحث ، يكون الأمر مثيرًا دائمًا عندما تكتشف أنك تفهم شيئًا جديدًا ، أو تقيس شيئًا لم يتم رؤيته من قبل ، أو تم فهمه جزئيًا أو بشكل مختلف. "
أوضح McQueeney و Riberolles أن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أنه يمكن تعديل المادة لخصائص مغناطيسية محددة ، على سبيل المثال ، عن طريق تغيير Tb لعنصر أرضي نادر مختلف ، مما قد يغير مغناطيسية المركب. يمهد هذا البحث الأساسي الطريق للتقدم المستمر في اكتشاف المعادن Kagome.
المرجع مجلة:
- SXM Riberolles et al. ، مقاييس الطاقة المغناطيسية المتنافسة ذات درجات الحرارة المنخفضة في المغناطيسية الحديدية الطوبولوجية TbMn6Sn6 ، مراجعة البدنية X (2022). معرف الهوية الرقمي: 10.1103 / PhysRevX.12.021043
