Paprastai medžiaga yra magnetiškai arba elektriškai poliarizuota, kartu šie efektai nestebimi. Mokslininkų grupė iš Nilso Boro instituto, priklausančio Kopenhagos universitetui, tyrė medžiagą, kuri gali būti vienu metu magnetiškai ir elektriškai poliarizuota. Tokia medžiaga atveria naujas taikymų galimybes, pavyzdžiui, ateities jutiklių technologijoje. Darbo rezultatai buvo atspausdinti „Nature Materials“ žurnale.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia
tik entuziazmo.
Medžiagos, kurios gali būti vienu metu magnetiškai ir elektriškai poliarizuotos ir pasižymi kitomis savybėmis, vadinamos multiferoikais. Jos buvo atrastos rusų mokslininkų 1960 metais. Tačiau tokių medžiagų tyrimų technologijos tuo metu nebuvo žinomos. Tik dabar mokslininkai pradėjo vėl nagrinėti šių medžiagų savybes, nes atsirado tyrimų metodai, leidžiantis tirti medžiagas iki atominio lygmens.
„Mes tyrėme retą, bet gamtoje sutinkamą, TbFeO₃ medžiagą, naudodami neutronų spinduliavimą magnetiniame lauke. Temperatūra siekė beveik absoliutų nulį, -271 °C. Nustatėme, kad atomai medžiagoje sudaro kongruentines kristalines struktūras, kurios išsidėsčiusios eilėmis, turinčiomis sunkųjį metalą terbį, atskirtą geležies ir deguonies atomais. Tokios gardelės yra gerai žinomos, tačiau jų magnetiniai domenai yra naujas dalykas. Paprastai magnetiniai domenai išsidėstę medžiagoje pakrikai, tačiau čia mes pamatėme, kad jie guli lygiai ir vienodu atstumu. Mes buvome gerokai nustebę, kai tai nustatėme“, – pasakė Kopenhagos universiteto asocijuotas profesorius Kimas Lefmannas.
Mokslininkai nustatė neįprastą sukinių tvarką esant magnetiniam laukui. Sukiniai, esantys išilgai atomų linijos, staiga pakeičia savo kryptį. Į vieną pusę nukreiptų sukinių domeno dydis yra apie 20 nanometrų, o domenų sienelių dydis yra keletas dešimtųjų nanometro dalių.
Gauti rezultatai leidžia numatyti kelius naujų multiferoikų paieškai. Tolimesni tyrimai parodys, ar stebėti efektai gali būti pritaikyti praktikoje.
