Исследователи из Райского университета в сотрудничестве с коллегами из Университета Миннесоты и Института Поля Шеррера впервые зафиксировали необычный тип магнетизма — альтермагнетизм — в диоксиде рутения, если этот материал имеет форму ультратонкой пленки. Об этом сообщает SciTechDaily.
В обычном состоянии диоксид рутения не проявляет магнитных свойств, однако, как выяснили ученые, когда его толщина уменьшается до нескольких атомных слоев, возникает новый магнитный эффект. Доцентка физики и астрономии Райского университета Мин Ї объяснила: «Диоксид рутения был одним из первых материалов, предложенных как кандидат на альтермагнетизм, но исследования его объемной формы не выявили признаков магнетизма».
Чтобы подтвердить наличие скрытого магнетизма, команда применила фотоэмиссионную спектроскопию с угловым и спиновым разделением, что позволяет анализировать электронную и магнитную структуру на атомном уровне. Оказалось, что ключевую роль играет деформация кристаллической решетки: во время натяжения или сжатия ультратонкой пленки меняется электронная структура, что запускает магнитные свойства. Без такого воздействия материал остается немагнитным.
Первая авторка исследования Їчен Чжан отметила: «Зависимость от деформации свидетельствует о том, что мы можем использовать деформацию решетки как рычаг для вызова или контроля альтермагнетизма».
Возможность управлять магнитным состоянием с помощью механической деформации открывает перспективы для создания новых типов компьютерной памяти и устройств спинтроники. В таких технологиях используется не только заряд, но и спин электрона, что позволяет разрабатывать более быструю и энергоэффективную электронику.