Feromagnetisme antikiral diprediksi

Pembaruan: 6 Agustus 2023

Feromagnetisme antikiral diprediksiPeneliti dari Skoltech, KTH Royal Institute of Teknologi, dan Universitas Uppsala telah meramalkan keberadaan feromagnetisme antikiral, suatu sifat nontrivial dari beberapa kristal magnetik yang membuka pintu bagi berbagai fenomena magnetik baru.

Kiralitas, atau kiasan, adalah sifat dasar yang sangat penting dari objek di banyak bidang fisika, matematika, kimia, dan biologi; objek kiral tidak dapat ditumpangkan pada bayangan cerminnya dengan cara apa pun.

Objek kiral paling sederhana adalah tangan manusia, maka istilah itu sendiri. Kebalikan dari kiral adalah akiral: lingkaran atau bujur sangkar adalah objek akiral sederhana.

Kiralitas dapat diterapkan pada entitas yang jauh lebih kompleks; misalnya, interaksi internal yang bersaing dalam sistem magnetik dapat menyebabkan munculnya tekstur magnetik periodik dalam struktur yang berbeda dari bayangan cerminnya – ini disebut urutan feromagnetik kiral.

Kristal kiral secara luas dianggap sebagai kandidat yang menjanjikan untuk penyimpanan data magnetik dan realisasi perangkat pemrosesan karena informasi dapat dikodekan melalui tekstur magnetik nontrivialnya.

Anastasia Pervishko, ilmuwan peneliti di Pusat Skoltech untuk Ilmu dan Teknik Komputasi dan Data-Intensif (CDISE), dan rekan-rekannya menggunakan analisis berbasis simetri dan perhitungan numerik untuk memprediksi keberadaan feromagnetisme antikiral - semacam pemesanan feromagnetik ketika kedua jenis kiralitas (kidal) ada secara bersamaan dan bergantian dalam ruang.

“Berbeda dengan tekstur kiral dan akiral, kami memprediksi urutan magnetik yang berbeda secara fundamental dalam feromagnet tetrahedral. Kami menggunakan istilah 'antikiralitas' untuk menyoroti modulasi spontan arah magnetisasi dengan pergantian kiralitas spasial antara tangan kanan dan kidal yang disebabkan oleh simetri kristal,” kata Pervishko.

Dia menjelaskan bahwa kiralitas dalam tekstur magnetik periodik ini bergantian di ruang angkasa sementara invarian torsi rata-rata adalah nol. “Seseorang dapat menggambarkannya sebagai modulasi magnetik di mana beberapa bagian dicirikan oleh tangan kanan dan yang lainnya oleh tangan kiri; yang berbeda secara drastis dari tekstur kiral konvensional di mana tangan tetap dipertahankan,” tambah Pervishko.

Tim menunjukkan bahwa feromagnetisme antikiral dapat diamati di kelas kristal di mana banyak mineral terbentuk secara alami. Untuk melakukan ini, mereka mempelajari pemesanan magnetik dalam struktur dengan simetri kristal tetrahedral dan menggunakan analisis mikromagnetik untuk menurunkan pemesanan antikiral baru ini.

“Berkat keadaan dasar yang tidak konvensional ini, urutan magnetik yang diusulkan dapat menghasilkan keluarga fenomena magnetik yang kaya termasuk domain magnetik unik dan skyrmion yang secara fundamental berbeda dari tekstur kiral. Temuan ini memicu penyelidikan teoretis dan eksperimental lebih lanjut dalam jenis bahan magnetik ini, ” simpul Anastasia Pervishko.