Useful content

מדענים אמריקאים יצרו את המגנט הדק ביותר בעולם בעובי של אטום אחד בלבד

click fraud protection

צוות מחקר משותף מהמעבדה הלאומית לורנס ברקלי ומאוניברסיטת קליפורניה בברקלי עשה פריצת דרך של ממש והשיג חומר מגנטי דו-ממדי.

יחד עם זאת, המגנט שנוצר הוא בעובי אטום אחד בלבד ובניגוד לחומרים דומים שנוצרו בעבר, יכול לתפקד במלואו בטמפרטורת החדר. יידונו מגנט ייחודי זה וסיכוייו.

מדענים עשו פריצת דרך משמעותית בעולם החומרים המגנטיים על ידי פיתוח מגנט דו ממדי, בעובי אטום אחד בלבד, הפועל בטמפרטורת החדר. drizzuti / Depositphotos
מדענים עשו פריצת דרך משמעותית בעולם החומרים המגנטיים על ידי פיתוח מגנט דו ממדי, בעובי אטום אחד בלבד, הפועל בטמפרטורת החדר. drizzuti / Depositphotos
מדענים עשו פריצת דרך משמעותית בעולם החומרים המגנטיים על ידי פיתוח מגנט דו ממדי, בעובי אטום אחד בלבד, הפועל בטמפרטורת החדר. drizzuti / Depositphotos

מגנט חדש והסיכויים שלו

בשנת 2017 הרחוקה כבר, מדענים ערכו מחקר על חומר פרומגנטי כזה כמו כרום טריודיד, שכפי שהתברר, בהחלט ניתן לטחון לשכבה חד -עובית בעובי אטום אחד בלבד, תוך שמירה על מַגנֶטִיוּת.

החיסרון היחיד היה שהחומר שהתקבל אינו יציב, ובטמפרטורת החדר הוא (החומר) איבד את תכונותיו המגנטיות. והשנה מדענים מצאו פתרון לבעיה זו.

המדענים התחילו בתערובת של תחמוצת גרפן, אבץ וקובלט, שנאפתה לאחר מכן והפכה לשכבה של תחמוצת אבץ ביניהן אטומי קובלט.

במקרה זה, עובי החומר שהתקבל התברר כשווה לאטום אחד. ואז שכבה שהתקבלה הוכנסה בין שתי שכבות גרפן, שנשרפה לאחר מכן והותירה אחריה סרט דו -ממדי מגנטי.

instagram viewer

ניסויים נוספים בחומר הראו שניתן בהחלט לשנות את המגנטיות של החומר על ידי שינוי תכולת הקובלט בחומר. אז התוכן של 5-6% מאטומי הקובלט נתן מגנטיות חלשה למדי לחומר. וכבר עלייה בריכוז ל -12% אפשרה להשיג חומר מספיק חזק.

עלייה בריכוז הקובלט ל -15% כבר הובילה לירידה בתכונות המגנטיות בשל העובדה שתהליך התחרות של מצבים מגנטיים שונים החל בתוך החומר.

בנוסף הדגישו המדענים שמגנט הדו מימד שהתקבל בדרך זו שמר על תכונותיו גם בטמפרטורות של עד 100 מעלות צלזיוס. ועם כל זה, החומר התברר גם שאפשר להתכופף ולתת לו כמעט כל צורה.

מחבר המחקר, רואי חן, מקשר בין התנהגות מיוחדת זו של החומר בעיקר לנוכחות אלקטרונים חופשיים בתחמוצת אבץ.

היכן ניתן להשתמש במגנט המתקבל

איור המתאר את המבנה של סרט מגנטי דו ממדי שפותח ובו כדורים אדומים, כחולים וצהובים המייצגים אטומי קובלט, חמצן ואבץ. מעבדת ברקלי
איור המתאר את המבנה של סרט מגנטי דו ממדי שפותח ובו כדורים אדומים, כחולים וצהובים המייצגים אטומי קובלט, חמצן ואבץ. מעבדת ברקלי

קודם כל, חומר ייחודי כזה יכול למצוא יישום בדורות חדשים של התקני אחסון. כך שבמכשירי זיכרון מודרניים משתמשים בסרטים המגנטיים הדקים ביותר, שעובים מאות ואף אלפי אטומים. השימוש במגנטים בעובי אטום אחד בלבד יאפשר ליצור מכשירים בעלי צפיפות גבוהה משמעותית.

בנוסף, החומר הפתוח גם פותח הזדמנויות נוספות לחקר עולם הקוונטים פיזיקה, מה שמאפשר לצפות באטומים מגנטיים בודדים, כמו גם להתבונן כיצד הם אינטראקציה.

כך שהחומר החדש יכול להיות שימושי בתחום הספינטרוניקה, שם ספין האלקטרונים (ולא המטען שלהם) ישמש לאחסון ועיבוד נתונים. בנוסף, מדענים מציעים שמגנט דו ממדי עשוי להיות חלק ממכשיר קומפקטי שמקל מאוד על תהליכים אלה.

מדענים שיתפו את תוצאות העבודה שנעשו בדפי כתב העת Nature Communications.

אהבת את החומר? אז דרג אותו ותודה על תשומת הלב!

"חבר מכין גיטרות בעצמו" - אבל יש לו קריאה אחרת

"חבר מכין גיטרות בעצמו" - אבל יש לו קריאה אחרת

דמיטרי פרבוכין, הלא הוא בשר אודינז ואודינצוב יש לי חבר - דמיטרי פרבוכין, אדם מוכשר, תלמיד חוקר, ס...

קרא עוד

פשוט יפה: פרויקט בית מודרני עם 2 חדרי שינה ופינת אמבטיה

פשוט יפה: פרויקט בית מודרני עם 2 חדרי שינה ופינת אמבטיה

ה פרויקט בית מעוצב בסגנון מודרני, שבו פשטות הצורות הופכת להיות המפתח להצלחה. חלונות מחושבים פונקצ...

קרא עוד

הזורע הוא חבר של הגנן: כיצד להגדיל את הנביטה ולפשט את השתילה

הזורע הוא חבר של הגנן: כיצד להגדיל את הנביטה ולפשט את השתילה

נטיעת גן ירק אינה קלה, במיוחד באזורים גדולים. כל מיכון, בין אם במהלך הכנת האדמה ובין אם במהלך עבו...

קרא עוד

Instagram story viewer