Чипи працюватимуть у рази швидше завдяки незвичайному явищу: що виявили вчені

Про це повідомляє interestingengineering.com.

Явище, що отримало назву "p-хвильовий магнетизм", спостерігали фізики Массачусетського технологічного інституту (MIT). За їхніми словами, нова форма включає в себе феромагнетизм і антиферомагнетизм. Феромагнетизм був виявлений у звичайних магнітах на холодильнику і стрілках компаса, а ось антиферомагнетизм зустрічається в матеріалах з дуже слабкими магнітними властивостями.

Це відкриття стало продовженням цілої низки подібних досліджень, включно з успіхом, досягнутим Швейцарською вищою технічною школою Цюріха два роки тому (тоді де вчені виявили нову форму феромагнетизму в матеріалі, створеному в лабораторних умовах).

Як працює магніт

У звичайних магнітах електрони обертаються в одному напрямку, створюючи магнітне поле. В антиферомагнетиках спіни чергуються і нейтралізують один одного, не виявляючи загального магнетизму.

Так званий p-хвильовий магнетизм являє собою лабораторно створений матеріал під назвою йодид нікелю (Nil 2). У цій формі електронні спіни утворюють спіральні візерунки, що поєднують риси як феромагнетиків, так і антиферомагнетиків, але з абсолютно унікальною структурою.

Дослідники також виявили, що вони можуть перевертати спіральний спіновий малюнок у матеріалі, використовуючи невелике електричне поле. Це "перемикання спінів" дає їм змогу змінювати лівосторонні спіни на правосторонні і навпаки.

Такий процес є ключовим для спінтроніки — технологічної ідеї, яка використовує спін електрона замість заряду для зберігання даних. Це може допомогти у створенні пристроїв, які зберігатимуть більше даних, споживаючи при цьому набагато менше енергії.

Магнетизм і спінтроніка

Спінтроніка, або спінова електроніка, займається створенням, дослідженням і застосуванням електронних приладів, у яких спін електрона нарівні з його зарядом використовують для одержання, опрацювання та передавання інформації. Спін електрона відіграє важливу роль у різних фізичних явищах — наприклад, якраз у магнітній взаємодії.

Феромагнетизмом називають стан речовини, в якому так звані магнітні моменти атомів упорядковані і спрямовані в один бік. Прикладами феромагнітних матеріалів можуть слугувати залізо, нікель, кобальт.

Відповідно, в антиферомагнетизмі все навпаки: магнітні моменти сусідніх атомів або іонів шикуються антипаралельно один одному, внаслідок чого намагнічування проявляється слабо. Найхарактерніший приклад — оксид марганцю (MnO), сюди ж відносяться сплави заліза і марганцю і широко поширений мінерал гематит.

Що стосується дослідження p-хвильового магнетизму, то поки що воно перебуває на ранніх стадіях, але вчені налаштовані оптимістично. Вони вважають, що з часом воно влаштує революцію в спінтроніці — якщо вдасться розкрити його потенціал за кімнатної температури.

Також Фокус писав, що батареї запрацюють удвічі швидше завдяки новому наносульфідному порошку. Поставки такого твердого електроліту вже почала американська компанія Ampcera.

Також стало відомо, що завдяки зусиллям індійських учених було створено нову батарею без літію, причому заряджається вона за лічені хвилини.