Otkriveno je novo magnetoelektrično dejstvo
Magnetoelektrično dejstvo igra ključnu ulogu kod određenih senzora ili u potrazi za novim konceptima za čuvanje podataka.
Naučnici su otkrili jedinstveni materijal, koji na prvi pogled ne pokazuje magnetoelektrično dejstvo. Ali, pažljivije posmatranje je pokazalo da se ono ispoljava na potpuno drugačiji način od uobičajenog.
Materijal se može kontrolisati vrlo osjetljivo – čak i male promjene smjera magnetnog polja mogu da promijene električna svojstva materijala u sasvim drugo stanje.
Profesor Andrej Pimenov sa Instituta za fiziku čvrstog stanja na Univerzitetu u Beču je rekao: “Uparenost električnih i magnetnih svojstava kristala zavisi od unutrašnje simetrije kristala. Zamislite da kristal ima veliki stepen simetrije – na primjer, ako je jedna strana kristala tačna kopija druge strane, tada, iz teorijskih razloga ne može da postoji magnetoelektrično dejstvo”.
Ovo se odnosi na dragi kamen, koji se sada detaljno ispituje – langazit napravljen od: lantana, galijuma, silikona i kiseonika, dopiran sa atomima holmijuma.
Andrej Pimenov je dodao: “Kristalna struktura je toliko simetrična, da ne bi trebalo da dozvoljava magnetoelektrično dejstvo. I, u slučaju slabih magnetnih polja, zaista nema uparivanja sa električnim svojstvima kristala. Ali, ukoliko pojačamo magnetno polje, dešava se nešto neobično: atomi holmijuma mijenjaju svoje kvantno stanje i zadobijaju magnetni moment. To remeti unutrašnju simetriju kristala”.
“Sa čisto geometrijske tačke gledišta, kristal je i dalje simetričan, ali i magnetizam atoma mora da se uzme u obzir, i to je ono što remeti simetriju. Stoga električna polarizacija kristala može da se promijeni magnetnim poljem.”
“Što je jače magnetno polje, jače je i njegovo dejstvo na električnu polarizaciju. Veza između polarizacije i jačine magnetnog polja je gotovo linearna, što nije ništa neobično. Međutim, ono što je začuđujuće jeste da je veza između polarizacije i smjera magnetnog polja izrazito nelinearna. Ukoliko se smjer magnetnog polja promijeni bar malo, polarizacija može skroz da se obrne. To predstavlja novi oblik magnetoelektričnog dejstva, koje ranije nije bilo poznato.”
“Magnetoelektrično dejstvo će igrati sve veću ulogu u raznim tehnološkim primjenama. U sljedećem koraku ćemo pokušati da mijenjamo magnetna svojstva električnim poljem. To bi, u suštini, trebalo da bude ostvarivo na isti način.”
“Ukoliko uspije, bio bi to novi, obećavajući, način za skladištenje podataka u čvrstim tijelima. Kod magnetnih memorija, kao što su računarski hard-diskovi, magnetna polja su danas potrebna. Njih proizvode magnetni kalemovi, koji zahtijevaju prilično dosta energije i vremena. Ako bi postojao direktni način da se promijene magnetna svojstva čvrste memorije pomoću električnog polja, to bi bio pravi napredak.”
Rad je objavljen u časopisu Nature, detaljnije pogledajte ovdje.
Izvor: techexplorist.com
