Los Kagome son un material cuya estructura lleva el nombre de una técnica tradicional japonesa de cestería. El tejido crea un patrón de hexágonos bordeados por triángulos y viceversa. En los metales Kagome, la configuración atómica imita el patrón de tejido. Esta propiedad hace que los electrones de la sustancia se comporten de manera diferente.
Científicos del Departamento de Energía de EE. Laboratorio Nacional Ames y Laboratorio Nacional Oak Ridge han descubierto recientemente interacciones magnéticas en el imán topológico en capas de Kagome TbMn6Sn6. El descubrimiento podría llevar a personalizar cómo fluyen los electrones a través de estos materiales.
Los científicos llevaron a cabo una investigación en profundidad de TbMn6Sn6 para comprender mejor el material y sus características magnéticas. Estos resultados podrían afectar los futuros avances tecnológicos en computación cuántica, medios de almacenamiento magnético y sensores de alta precisión.
Rob McQueeney, científico de Ames Lab y líder del proyecto, explicó que los materiales topológicos decían: “El uso de átomos magnéticos para construir la red de estos materiales, como Mn en TbMn6Sn6, puede ayudar aún más a inducir características topológicas. Tienen una propiedad especial donde bajo la influencia de magnetismo, puede obtener corrientes que fluyen en el borde del material, que no se disipan, lo que significa que los electrones no se dispersan y no disipan energía”.
Los científicos, en particular, determinaron el magnetismo en TbMn6Sn6. Para su análisis, utilizaron cálculos y datos de dispersión de neutrones recopilados de la fuente de neutrones por espalación de Oak Ridge para realizar su análisis.
Simon Riberolles, investigador asociado postdoctoral en Ames Lab y miembro del equipo del proyecto, explicó: “La técnica experimental que utilizó el equipo. La técnica involucra un haz de partículas de neutrones que se usa para probar qué tan rígido es el orden magnético. La naturaleza y la fuerza de las diferentes interacciones magnéticas presentes en los materiales se pueden trazar utilizando esta técnica”.
McQueeney dijo, “TbMn6Sn6 tiene interacciones competitivas entre las capas o magnetismo frustrado. “Así que el sistema tiene que hacer un compromiso. Por lo general, eso significa que si lo tocas, puedes hacer que haga cosas diferentes. Pero descubrimos en este material que aunque esas interacciones en competencia están ahí, otras interacciones son dominantes”.
Riberolles dijo, “Esta es la primera investigación detallada de las propiedades magnéticas de TbMn6Sn6 que se publica. En la investigación, siempre es emocionante cuando descubres que entiendes algo nuevo, o mides algo que no se ha visto antes, o que se entendió parcialmente o de manera diferente”.
McQueeney y Riberolles explicaron que sus hallazgos sugieren que el material podría ajustarse para características magnéticas específicas, por ejemplo, cambiando el Tb por un elemento de tierra rara diferente, lo que cambiaría el magnetismo del compuesto. Esta investigación fundamental allana el camino para avances continuos en el descubrimiento de metales de Kagome.
Referencia de la revista:
- SXM Riberolles et al., Escalas de energía magnética competitiva a baja temperatura en el ferrimagneto topológico TbMn6Sn6, Revisión física X (2022). DUELE: 10.1103 / PhysRevX.12.021043
