Les Kagome sont un matériau dont la structure tire son nom d'une technique de vannerie traditionnelle japonaise. Le tissage crée un motif d'hexagones bordés de triangles et inversement. Dans les métaux Kagome, la configuration atomique imite le motif de tissage. Cette propriété fait que les électrons de la substance se comportent différemment.
Des scientifiques du département américain de l'énergie Laboratoire national d'Ames ainsi que Oak Ridge National Laboratory ont récemment découvert des interactions magnétiques dans l'aimant topologique en couches de Kagome TbMn6Sn6. La découverte pourrait conduire à personnaliser la façon dont les électrons circulent à travers ces matériaux.
Les scientifiques ont mené une enquête approfondie sur le TbMn6Sn6 pour mieux comprendre le matériau et ses caractéristiques magnétiques. Ces résultats pourraient avoir un impact sur les futures avancées technologiques dans l'informatique quantique, les supports de stockage magnétiques et les capteurs de haute précision.
Rob McQueeney, scientifique à Ames Lab et chef de projet, a expliqué que les matériaux topologiques disaient, "L'utilisation d'atomes magnétiques pour construire le réseau de ces matériaux, tels que Mn dans TbMn6Sn6, peut en outre aider à induire des caractéristiques topologiques. Ils ont une propriété spéciale où sous l'influence de magnétisme, vous pouvez obtenir des courants qui circulent sur le bord du matériau, qui sont sans dissipation, ce qui signifie que les électrons ne se dispersent pas et qu'ils ne dissipent pas d'énergie.
Les scientifiques, en particulier, ont déterminé le magnétisme de TbMn6Sn6. Pour leur analyse, ils ont utilisé des calculs et des données de diffusion de neutrons recueillies auprès de la source de neutrons de spallation d'Oak Ridge pour mener leur analyse.
Simon Riberolles, associé de recherche postdoctoral au laboratoire Ames et membre de l'équipe du projet, a expliqué : « La technique expérimentale utilisée par l'équipe. La technique implique un faisceau de particules de neutrons utilisé pour tester la rigidité de l'ordre magnétique. La nature et la force des différentes interactions magnétiques présentes dans les matériaux peuvent toutes être cartographiées à l'aide de cette technique.
McQueeney a dit, « TbMn6Sn6 a des interactions concurrentes entre les couches ou un magnétisme frustré. « Le système doit donc faire un compromis. Habituellement, cela signifie que si vous le poussez, vous pouvez lui faire faire différentes choses. Mais nous avons découvert dans ce document que même si ces interactions concurrentes sont là, d'autres interactions sont dominantes.
Riberolles a affirmé Valérie Plante., « Il s'agit de la première étude détaillée des propriétés magnétiques de TbMn6Sn6 à être publiée. En recherche, c'est toujours excitant de découvrir que vous comprenez quelque chose de nouveau, ou que vous mesurez quelque chose qui n'a jamais été vu auparavant, ou qui a été compris partiellement ou différemment.
McQueeney et Riberolles ont expliqué que leurs découvertes suggèrent que le matériau pourrait être ajusté pour des caractéristiques magnétiques spécifiques, par exemple, en changeant le Tb pour un autre élément de terre rare, ce qui changerait le magnétisme du composé. Cette recherche fondamentale ouvre la voie à des avancées continues dans la découverte des métaux Kagome.
Journal de référence:
- SXM Riberolles et al., Échelles d'énergie magnétique concurrentes à basse température dans le ferrimagnétique topologique TbMn6Sn6, Examen physique X (2022). EST CE QUE JE: 10.1103 / PhysRevX.12.021043
