一个突破性材料用于自旋电子学

研究人员因茨大学是第一个直接观察到100%旋极化的哈斯勒的化合物。

提交人称他的工作的一个突破，物理学家和化学家世界各地有很长的预见和预测，她将发挥关键作用，在信息技术领域在未来几年。 这一批准是有效的，因为实验的结果提供基础的未来发展高效自旋电子设备的使用哈斯勒的材料。 这些材料可以找到应用，例如，在阅读首脑的硬盘和性元素存储信息的超小型的尺寸，提供了非常高的记录密度。





传统电子都是基于转让的一个电子收费。 但是，这些基本粒子拥有的另一个有趣的酒店–旋转。 旋是一个自己的时刻的势头的一个粒子。 虽然解释的实质经常谈论它作为结果的旋转的粒子，解释它根据机制是不可能的。 这是一个纯粹的量子的现象。 对我们来说，重要的是要知道什么是电子旋转方向旋转的极化和旋转产生的磁片刻–磁场的粒子。 后者允许控制方向旋使用的磁场。

使用的可能性现象，相关的旋转的电子，自1980年代以来多年的经验，在自旋电子学(旋electronics)。 它是基于开1988年，这种现象的巨大磁(GMR)，供其在2007年被授予诺贝尔奖。 HMS的是，阻力的三层金属夹层的两个铁磁体，这是位于纳米黏土的非磁性金属(例如，铁铬铁)，强烈依赖于向电子旋转的铁磁层。 如果旋转是平行的，非磁性材料(铬)通过前，如果反平行，阻急剧增加。 类似的情况发生时如果不是导体制造的中间层的介质。 有依靠旋转目前将与隧道的效果，并相应增加阻力有所谓的隧道磁性(德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和条)。 因此，该结构与GMR是的阀门是容易控制磁场，并可用于建立各种数字设备。 这种技术的承诺的许多优点，比如小型化，增加效能和效率的设备，其中，而且，几乎没有产生热量。 然而，其实施必须有一个适当磁性材料的工作在室温度。 主要要求他们尽可能多极化的电子，即以电子具有旋转向在给定的方向。 这是找到合适的材料采用物理学家和化学家在过去二十年。

其中主要的候选人这一作用--所谓哈斯勒合金(他们也被称为哈斯勒的化合物，从英文。 化合物的连接)。 合金的哈斯勒的化合物的三种金属的化学式X2YZ，例如，Co2MnSi的。 有趣的是，这种物质可能具有的性质不同从属性的，其构成要素。 因此，连接的三个非磁性材料可以是铁磁性的。 在哈斯勒的材料已经研究了集中全世界，尤其是在日本、德国和美国。 在德国大学约翰内斯堡(JGU)美因茨，他们是主要的主题的研究。

物理学的JGU证明，哈斯勒合金Co2MnSi具有所需的电子性质，并能在第一时间进行实验证明它几乎完全自旋极在室温度。 "这类材料的具有长进行了研究，并有一个显着理论的发展所需的电子性能的哈斯勒的化合物但没有一个单一的实验以前尚未能够确认100%旋极化在室温下，"解释的主要研究报告的作者马丁*约旦从JGU的。 令人鼓舞的结果以前获得的非常低的温度(-269摄氏度)。

这个项目是与下列机关合作进行的理论家从慕尼黑大学的路德维希马克西米利安(元)和马克斯*普朗克研究所的化学物理学的固体(MPI-国家计划框架)德累斯顿。 结果，最近发表在科学在线期刊性质的通讯(M.Jourdan et al. 直接观察的半金属丰在哈斯勒的化合物Co2MnSi的。 性质通信，2014年5DOI:10.1038/ncomms4974.)

"这不只是一个突破，在寻找新的材料，自旋电子学，但也在相互作用之间的理论和实验，说："约旦。 "我们能够展示完全准备材料的实际具有的性质是理论上预测的"。

成功的试验是基于样本训练，与最大的精确性，确保没有损害晶体结构中的哈斯勒的化合物。 样本是一个薄膜是建立在超高的真空，通过一个专门开发的技术JGU的。 旋转的极化已经测定使用电子光谱，其结果被解释说，在合作与理论家的元和MPI-国家计划框架的结果作为一个特殊组合的体积和表面性质的连接。 根据材料的大学Mainz



资料来源：nkj.ru