Чипы будут работать в разы быстрее благодаря необычному явлению: что обнаружили ученые

Об этом сообщает interestingengineering.com.

Явление, получившее название «p-волновой магнетизм», наблюдали физики Массачусетского технологического института (MIT). По их словам, новая форма включает в себя ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Ферромагнетизм был обнаружен в обычных магнитах на холодильнике и стрелках компаса, а вот антиферромагнетизм встречается в материалах с очень слабыми магнитными свойствами.

Это открытие стало продолжением целого ряда подобных исследование, включая успех, достигнутый Швейцарской высшей технической школой Цюриха два года назад (тогда где ученые обнаружили новую форму ферромагнетизма в материале, созданном в лабораторных условиях).

Как работает магнит

В обычных магнитах электроны вращаются в одном направлении, создавая магнитное поле. В антиферромагнетиках спины чередуются и нейтрализуют друг друга, не проявляя общего магнетизма.

Так называемый p-волновой магнетизм представляет собой лабораторно созданный материал под названием йодид никеля (Nil 2). В этой форме электронные спины образуют спиральные узоры, сочетающие черты как ферромагнетиков, так и антиферромагнетиков, но с совершенно уникальной структурой.

Исследователи также обнаружили, что они могут переворачивать спиральный спиновой рисунок в материале, используя небольшое электрическое поле. Это «переключение спинов» позволяет им менять левосторонние спины на правосторонние и наоборот.

Такой процесс является ключевым для спинтроники – технологической идеи, которая использует спин электрона вместо заряда для хранения данных. Это может помочь в создании устройств, которые будут хранить больше данных, потребляя при этом гораздо меньше энергии.

Магнетизм и спинтроника

Спинтроника, или спиновая электроника, занимается созданием, исследованием и применением электронных приборов, в которых спин электрона наравне с его зарядом используется для получения, обработки и передачи информации. Спин электрона играет важную роль в различных физических явлениях – например, как раз в магнитном взаимодействии.

Ферромагнетизмом называют состояние вещества, в котором так называемые магнитные моменты атомов упорядочены и направлены в одну сторону. Примерами ферромагнитных материалов могут служить железо, никель, кобальт.

Соответственно, в антиферромагнетизме все наоборот: магнитные моменты соседних атомов или ионов выстраиваются антипараллельно друг другу, в результате чего намагничивание проявляется слабо. Самый характерный пример – оксид марганца (MnO), сюда же относятся сплавы железа и марганца и широко распространенный минерал гематит.

Что касается исследования p-волнового магнетизма, то пока оно находится на ранних стадиях, но ученые настроены оптимистично. Они считают, что со временем оно устроит революцию в спинтронике — если удастся раскрыть его потенциал при комнатной температуре.

Также Фокус писал, что батареи заработают вдвое быстрее благодаря новому наносульфидному порошку. Поставки такого твердого электролита ужа начала американская компания Ampcera.

Также стало известно, что благодаря усилиям индийских ученых была создана новая батарея без лития, причем заряжается она за считанные минуты.