15:21 2024-04-29 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii descoperă „efectul topologic Kerr” în magneții cuantici bidimensionali

_ Cercetătorii descoperă „topologic Efectul Kerr' în magneții cuantici bidimensionali

Într-o colaborare recentă între Centrul de câmp magnetic înalt al institutelor de științe fizice Hefei din Academia Chineză de Științe și Universitatea de Știință și Tehnologie din China, cercetătorii a introdus conceptul efectului topologic Kerr (TKE) prin utilizarea sistemului de microscopie a câmpului magnetic la temperatură joasă și a sistemului de imagistică cu microscopie cu forță magnetică susținut de instalația experimentală de câmp magnetic înalt în stare constantă.

Descoperirile, publicate. în Nature Physics, dețin o promisiune semnificativă pentru progresul înțelegerii noastre a structurilor magnetice topologice.

Proveniți din fizica particulelor, skyrmionii reprezintă excitații topologice unice găsite în materialele magnetice ale materiei condensate. Aceste structuri, caracterizate prin aranjamentul lor de rotații în vortex sau în formă de inel, posedă proprietăți non-triviale care le fac potențiali candidați pentru dispozitivele logice și de stocare magnetice de generație următoare.

Cu toate acestea, detectarea skyrmionilor s-a bazat în mod tradițional pe efectul Hall topologic (THE), care este limitat la sistemele metalice. Odată cu tărâmul în expansiune al materialelor magnetice topologice, există o nevoie imperioasă de tehnici de caracterizare aplicabile unei game mai largi de sisteme, inclusiv skyrmionii nemetalici.

Construind pe descoperirea materialelor feromagnetice bidimensionale în 2017, echipa de cercetare a prezis o nouă clasă de astfel de materiale, CrMX6 (M=Mn, V; X=I, Br), care prezintă stări electronice topologice non-triviale.

În acest studiu, echipa a sintetizat cu succes cristale monocristale bidimensionale CrVI6 de înaltă calitate și au efectuat măsurători precise cu efectul Kerr magneto-optic de micro-zone (MOKE). În mod remarcabil, bucla de histerezis MOKE a dezvăluit proeminențe distinctive în formă de „ureche de pisică” în intervale specifice de grosimi și intervale de temperatură, asemănătoare cu efectul electric Hall topologic observat în sistemele magnetice Skyrmion.

O analiză teoretică ulterioară a relevat că coexistența Atomii Cr și V rupe simetria inversă centrală, schimbul puternic Dzyaloshinskii-Moriya (DM) conducând la generarea de structuri magnetice topologice — skyrmioni.

Simulările de dinamică magnetică la scară atomică și calculele teoretice au dezvăluit împrăștierea conductoarelor. electroni prin „încărcarea topologică” a skyrmionilor sub un câmp fotoelectric, elucidând mecanismul microscopic din spatele semnalului optic Kerr în timpul inversării magnetizării.

Pe baza acestor constatări, echipa de cercetare a propus o nouă schemă pentru nedistructive detectarea structurilor magnetice topologice folosind metode optice, utilizând câmpuri fotoelectrice alternative și spectroscopie cu câmp magnetic ridicat.

Această schemă oferă detectarea fără contact, rezolvată spațial, a skyrmionilor și a altor excitații topologice, oferind perspective valoroase asupra mecanismelor lor microscopice. și extinderea gamei lor de aplicații, conform echipei.

(Fluierul)

Inapoi