Kagome's on materiaali, jonka rakenne on nimetty perinteisen japanilaisen korin kudontatekniikan mukaan. Kudonta muodostaa kuusikulmioiden reunustaman kolmion ja päinvastoin. Kagome-metalleissa atomikonfiguraatio jäljittelee kudontakuviota. Tämä ominaisuus saa aineen elektronit käyttäytymään eri tavalla.
Yhdysvaltain energiaministeriön tutkijat Amesin kansallinen laboratorio ja Oak Ridgen kansallinen laboratorio ovat äskettäin löytäneet magneettisia vuorovaikutuksia Kagome-kerroksisessa topologisessa magneetissa TbMn6Sn6. Löytö voi johtaa siihen, että elektronit virtaavat näiden materiaalien läpi.
Tiedemiehet suorittivat TbMn6Sn6:n perusteellisen tutkimuksen ymmärtääkseen materiaalia ja sen magneettisia ominaisuuksia paremmin. Nämä tulokset voivat vaikuttaa tulevaan teknologiseen kehitykseen kvanttilaskennassa, magneettisissa tallennusvälineissä ja erittäin tarkoissa antureissa.
Rob McQueeney, Ames Labin tiedemies ja projektin johtaja, selitti, että topologiset materiaalit sanoivat, "Magneettisten atomien käyttäminen näiden materiaalien, kuten TbMn6Sn6:n Mn:n, hilan rakentamiseen voi edelleen auttaa indusoimaan topologisia piirteitä. Heillä on erityinen ominaisuus, jossa he ovat vaikutuksen alaisia magnetismi, voit saada materiaalin reunalla virtaavia virtoja, jotka ovat hajoamattomia, mikä tarkoittaa, että elektronit eivät hajoa eivätkä hajoa energiaa.
Erityisesti tutkijat määrittelivät TbMn6Sn6:n magnetismin. Analyyseihinsa he käyttivät laskelmia ja neutronien sirontatietoja, jotka oli kerätty Oak Ridge Spallation Neutron Sourcesta.
Simon Riberolles, Ames Labin postdoc-tutkija ja projektiryhmän jäsen, selitti, "Tiimin käyttämä kokeellinen tekniikka. Tekniikka sisältää neutronihiukkasten säteen, jolla testataan, kuinka jäykkä magneettinen järjestys on. Materiaalien erilaisten magneettisten vuorovaikutusten luonne ja voimakkuus voidaan kaikki kartoittaa tällä tekniikalla.
McQueeney sanoi, "TbMn6Sn6:lla on kilpailevia vuorovaikutuksia kerrosten välillä tai turhautunutta magnetismia. "Joten järjestelmän on tehtävä kompromissi. Yleensä tämä tarkoittaa, että jos tönäät sitä, voit saada sen tekemään erilaisia asioita. Mutta huomasimme tästä materiaalista, että vaikka kilpailevia vuorovaikutuksia on olemassa, muut vuorovaikutukset ovat hallitsevia."
Riberolles sanoi, "Tämä on ensimmäinen yksityiskohtainen tutkimus TbMn6Sn6:n magneettisista ominaisuuksista, joka julkaistaan. Tutkimuksessa on aina jännittävää, kun huomaa ymmärtäväsi jotain uutta tai mittaat jotain, mitä ei ole ennen nähty, tai se on ymmärretty osittain tai eri tavalla.
McQueeney ja Riberolles selittivät, että heidän havaintonsa viittaavat siihen, että materiaalia voitaisiin säätää tiettyjen magneettisten ominaisuuksien mukaan, esimerkiksi muuttamalla Tb:tä toiselle harvinaiselle maametallille, mikä muuttaisi yhdisteen magnetismia. Tämä perustutkimus tasoittaa tietä jatkuvalle edistykselle Kagomen metallien löytämisessä.
Lehden viite:
- SXM Riberolles et ai., Matalan lämpötilan kilpailevat magneettisen energian asteikot topologisessa ferrimagnetissa TbMn6Sn6, Fyysinen arviointi X (2022). DOI: 10.1103 / PhysRevX.12.021043
