Исследователи определили новую форму магнетизма в так называемом магнитном графене, которая может указать путь к пониманию сверхпроводимости в этом необычном типе материала.
Исследователи, возглавляемые Кембриджским университетом, смогли контролировать проводимость и магнетизм тиофосфата железа (FePS 3 ), двумерного материала, который при сжатии превращается из изолятора в металл. Этот класс магнитных материалов предлагает новые пути к пониманию физики новых магнитных состояний и сверхпроводимости.
Используя новые методы высокого давления, исследователи показали, что происходит с магнитным графеном во время перехода от изолятора к проводнику и в его нетрадиционное металлическое состояние, реализуемое только в условиях сверхвысокого давления. Когда материал становится металлическим, он остается магнитным, что противоречит предыдущим результатам и дает представление о том, как работает электрическая проводимость в металлической фазе. Недавно обнаруженная магнитная фаза высокого давления, вероятно, является предшественником сверхпроводимости, поэтому понимание ее механизмов жизненно важно.
Их результаты, опубликованные в журнале Physical Review X , также предлагают способ создания новых материалов с комбинированными проводящими и магнитными свойствами , которые могут быть полезны при разработке новых технологий, таких как спинтроника, которые могут изменить способ, которым компьютеры обрабатывают информацию.
Свойства материи могут кардинально измениться с изменением размерности. Например, графен, углеродные нанотрубки, графит и алмаз состоят из атомов углерода , но имеют очень разные свойства из-за разной структуры и размерности.
Существует больше потенциальных химических соединений, которые можно синтезировать, чем когда-либо можно было бы полностью изучить и охарактеризовать. Но, тщательно подбирая и настраивая материалы с особыми свойствами, можно указать путь к созданию соединений и систем, но без приложения огромного давления.
Кроме того, фундаментальное понимание таких явлений, как низкоразмерный магнетизм и сверхпроводимость, позволяет исследователям сделать следующий шаг в области материаловедения и инженерии с особым потенциалом в области энергоэффективности, генерации и хранения.