शोधकर्ताओं ने एक मायावी तृतीय श्रेणी का पहला निर्णायक सबूत प्राप्त किया है चुंबकत्वअल्टरमैग्नेटिज्म कहा जाता है। उनके निष्कर्ष, जर्नल में 11 दिसंबर को प्रकाशित हुए प्रकृतिनए उच्च गति वाले चुंबकीय मेमोरी उपकरणों के डिजाइन में क्रांति ला सकते हैं और बेहतर के विकास में लापता पहेली टुकड़ा प्रदान कर सकते हैं अतिचालक सामग्री।
“हमारे पास पहले दो अच्छी तरह से स्थापित प्रकार के चुंबकत्व थे,” अध्ययन लेखक ओलिवर अमीनयूके में नॉटिंघम विश्वविद्यालय के एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता ने लाइव साइंस को बताया। “फेरोमैग्नेटिज्म, जहां चुंबकीय क्षण, जिन्हें आप परमाणु पैमाने पर छोटे कम्पास तीरों की तरह देख सकते हैं, सभी एक ही दिशा में इंगित करते हैं। और एंटीफेरोमैग्नेटिज़्म, जहां पड़ोसी चुंबकीय क्षण विपरीत दिशाओं में इंगित करते हैं – आप चित्रित कर सकते हैं कि एक शतरंज की तरह एक शतरंज की तरह एक शतरंज की तरह एक शतरंज की तरह एक शतरंज की तरह एक शतरंज की तरह एक शतरंज की तरह बारी -बारी से सफेद और काली टाइलें। “
एक विद्युत प्रवाह के भीतर इलेक्ट्रॉन स्पिन्स को दो दिशाओं में से एक में इंगित करना चाहिए और इन चुंबकीय क्षणों के साथ या जानकारी को संग्रहीत करने या ले जाने के लिए संरेखित कर सकता है, जिससे चुंबकीय स्मृति उपकरणों का आधार बन सकता है।
चुंबकत्व का एक नया रूप
अल्टमैग्नेटिक सामग्री, पहले 2022 में सिद्धांत दिया गयाएक संरचना है जो बीच में कहीं बैठती है। प्रत्येक व्यक्तिगत चुंबकीय क्षण विपरीत दिशा में अपने पड़ोसी के रूप में इंगित करता है, जैसा कि एक एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री में है। लेकिन प्रत्येक इकाई इस आसन्न चुंबकीय परमाणु के सापेक्ष थोड़ी मुड़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप कुछ फेरोमैग्नेटिक जैसे गुण होते हैं।
इसलिए, Altermagnets, फेरोमैग्नेटिक और एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री दोनों के सर्वोत्तम गुणों को संयोजित करते हैं। “फेरोमैग्नेट्स का लाभ यह है कि हमारे पास इन अप या डाउन डोमेन का उपयोग करके मेमोरी पढ़ने और लिखने का एक आसान तरीका है,” सह-लेखक का अध्ययन करें अल्फ्रेड दल दीननॉटिंघम विश्वविद्यालय में एक डॉक्टरेट छात्र ने भी लाइव साइंस को बताया। “लेकिन क्योंकि इन सामग्रियों में एक शुद्ध चुंबकत्व है, यह जानकारी भी उस पर एक चुंबक को पोंछकर खोना आसान है।”
इसके विपरीत, सूचना भंडारण के लिए हेरफेर करने के लिए एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री बहुत अधिक चुनौतीपूर्ण है। क्योंकि उनके पास एक शुद्ध शून्य चुंबकत्व है, हालांकि, इन सामग्रियों में जानकारी बहुत अधिक सुरक्षित और ले जाने के लिए तेज है। “अल्टिमैग्नेट्स में एक एंटीफेरोमैग्नेट की गति और लचीलापन है, लेकिन उनके पास फेरोमैग्नेट्स की यह महत्वपूर्ण संपत्ति भी है जिसे टाइम रिवर्सल समरूपता ब्रेकिंग कहा जाता है,” दाल दीन ने कहा।
यह मन-झुकने वाली संपत्ति समय में आगे और पीछे की ओर बढ़ने वाली वस्तुओं की समरूपता को देखती है। “उदाहरण के लिए, गैस के कण चारों ओर उड़ते हैं, बेतरतीब ढंग से टकराते हैं और अंतरिक्ष को भरते हैं,” अमीन ने कहा। “यदि आप समय को रिवाइंड करते हैं, तो वह व्यवहार अलग नहीं लगता है।”
इसका मतलब है कि समरूपता संरक्षित है। हालांकि, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों में एक क्वांटम स्पिन और एक चुंबकीय क्षण दोनों होते हैं, समय को उलट देते हैं – और इसलिए, यात्रा की दिशा – स्पिन को फ्लिप करता है, जिसका अर्थ है कि समरूपता टूट गई है। “यदि आप उन दो इलेक्ट्रॉन प्रणालियों को देखते हैं – एक जहां समय सामान्य रूप से आगे बढ़ रहा है और एक जहां आप रिवाइंड में हैं – वे अलग दिखते हैं, इसलिए समरूपता टूट गई है,” अमीन ने समझाया। “यह कुछ विद्युत घटनाओं को मौजूद करने की अनुमति देता है।”
सुपरकंडक्टिविटी का ‘लापता लिंक’ ढूंढना
टीम – के नेतृत्व में पीटर वाडलेनॉटिंघम विश्वविद्यालय में भौतिकी के एक प्रोफेसर – मैंगनीज टेलुराइड की संरचना और चुंबकीय गुणों की छवि के लिए फोटोइमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी नामक एक तकनीक का उपयोग करते थे, एक सामग्री जिसे पहले एंटीफेरोमैग्नेटिक माना जाता था।
अमीन ने कहा, “हमारे द्वारा चुने गए एक्स-रे के ध्रुवीकरण के आधार पर चुंबकत्व के विभिन्न पहलू प्रबुद्ध हो जाते हैं।” गोलाकार रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश ने समय के उलट समरूपता को तोड़ने के समय द्वारा बनाए गए अलग-अलग चुंबकीय डोमेन का खुलासा किया, जबकि क्षैतिज या लंबवत ध्रुवीकृत एक्स-रे ने टीम को पूरी सामग्री में चुंबकीय क्षणों की दिशा को मापने की अनुमति दी। दोनों प्रयोगों के परिणामों को मिलाकर, शोधकर्ताओं ने अलग-अलग चुंबकीय डोमेन और संरचनाओं का पहला मानचित्र बनाया, जो एक अल्टिमैग्नेटिक सामग्री के भीतर था।
जगह में अवधारणा के इस प्रमाण के साथ, टीम ने एक नियंत्रित थर्मल साइकिलिंग तकनीक के माध्यम से आंतरिक चुंबकीय संरचनाओं में हेरफेर करके अल्टिमैग्नेटिक उपकरणों की एक श्रृंखला का निर्माण किया।
“हम हेक्सागोनल और त्रिकोणीय उपकरणों दोनों में इन विदेशी भंवर बनावट बनाने में सक्षम थे,” अमीन ने कहा। “ये भंवर जानकारी के संभावित वाहक के रूप में स्पिनट्रॉनिक्स के भीतर अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित कर रहे हैं, इसलिए यह एक अच्छा पहला उदाहरण था कि कैसे एक व्यावहारिक उपकरण बनाया जाए।”
अध्ययन के लेखकों ने कहा कि छवि और चुंबकत्व के इस नए रूप को नियंत्रित करने की शक्ति अगली पीढ़ी के मेमोरी उपकरणों के डिजाइन में क्रांति ला सकती है, बढ़ी हुई परिचालन गति और बढ़ी हुई लचीलापन और उपयोग में आसानी के साथ।
“अल्टमैग्नेटिज्म भी सुपरकंडक्टिविटी के विकास में मदद करेगा,” दाल दीन ने कहा। “एक लंबे समय के लिए, इन दो क्षेत्रों के बीच समरूपता में एक छेद रहा है, और चुंबकीय सामग्री का यह वर्ग जो अब तक मायावी बना हुआ है, अब तक पहेली में इस लापता लिंक को बंद कर देता है।”
