Kagome's on materjal, mille struktuur on saanud nime traditsioonilise Jaapani korvipunumistehnika järgi. Kudumine loob kolmnurkadega ääristatud kuusnurkade mustri ja vastupidi. Kagome metallides jäljendab aatomi konfiguratsioon kudumismustrit. See omadus põhjustab aines olevate elektronide erinevat käitumist.
USA energeetikaministeeriumi teadlased Amesi riiklik labor ja Oak Ridge'i riiklik labor on hiljuti avastanud magnetilised interaktsioonid Kagome kihilises topoloogilises magnetis TbMn6Sn6. Avastus võib viia kohandamiseni, kuidas elektronid nende materjalide kaudu voolavad.
Teadlased viisid läbi TbMn6Sn6 põhjaliku uurimise, et materjali ja selle magnetilisi omadusi paremini mõista. Need tulemused võivad mõjutada tulevasi tehnoloogilisi edusamme kvantarvutustes, magnetandmekandjates ja ülitäpsete andurite vallas.
Rob McQueeney, Ames Labi teadlane ja projekti juht, selgitas, et topoloogilised materjalid ütlesid: "Magnetiliste aatomite kasutamine nende materjalide võre ehitamiseks, nagu Mn TbMn6Sn6-s, võib veelgi aidata topoloogilisi tunnuseid esile kutsuda. Neil on eriline omadus, kus nad on mõju all magnetism, võite saada materjali serval voolavaid voolusid, mis ei haju, mis tähendab, et elektronid ei haju ja nad ei hajuta energiat.
Eelkõige tegid teadlased kindlaks TbMn6Sn6 magnetismi. Analüüsiks kasutasid nad analüüsi läbiviimiseks Oak Ridge Spallation Neutron Source'ist kogutud arvutusi ja neutronite hajumise andmeid.
Simon Riberolles, Ames Labi järeldoktor ja projektimeeskonna liige, selgitas, "Eksperimentaalne tehnika, mida meeskond kasutas. Tehnika hõlmab neutronosakeste kiirt, mida kasutatakse magnetilise järjestuse jäikuse testimiseks. Materjalides esinevate erinevate magnetiliste interaktsioonide olemust ja tugevust saab selle tehnika abil kaardistada.
McQueeney ütles: "TbMn6Sn6-l on kihtide vahel konkureerivad vastasmõjud või pettunud magnetism. "Seega peab süsteem tegema kompromissi. Tavaliselt tähendab see seda, et kui te seda torkate, saate selle panna tegema erinevaid asju. Kuid me avastasime sellest materjalist, et kuigi need konkureerivad interaktsioonid on olemas, on teised interaktsioonid domineerivad.
Riberolles ütles, "See on esimene TbMn6Sn6 magnetiliste omaduste üksikasjalik uurimine, mis avaldatakse. Uurimistöös on alati põnev, kui saad aru, et saad aru millestki uuest või mõõdad midagi, mida pole varem nähtud või mida mõisteti osaliselt või teisiti.
McQueeney ja Riberolles selgitasid, et nende leiud viitavad sellele, et materjali saab kohandada konkreetsete magnetiliste omadustega, näiteks muutes Tb erineva haruldaste muldmetallide elemendi jaoks, mis muudaks ühendi magnetismi. See alusuuring sillutab teed Kagome metallide avastamise jätkuvatele edusammudele.
Ajakirja viide:
- SXM Riberolles et al., Madala temperatuuriga konkureerivad magnetenergia skaalad topoloogilises ferrimagnetis TbMn6Sn6, Füüsiline ülevaade X (2022). DOI: 10.1103/PhysRevX.12.021043
