פרומגנטיות אנטי -כיראלית ניבאה

עדכון: 6 באוגוסט 2023

פרומגנטיות אנטי -כיראלית ניבאהחוקרים מ-Skoltech, KTH Royal Institute of טכנולוגיה, ואוניברסיטת אופסלה חזו את קיומו של פרומגנטיות אנטי כיראלית, תכונה לא טריוויאלית של כמה גבישים מגנטיים שפותחת את הדלת למגוון תופעות מגנטיות חדשות.

כיראליות, או כפיים, היא תכונה בסיסית חשובה ביותר של אובייקטים בתחומים רבים של פיזיקה, מתמטיקה, כימיה וביולוגיה; לא ניתן להעלות אובייקט כיראלי על תמונת המראה שלו בשום צורה.

האובייקטים הכיראליים הפשוטים ביותר הם ידיים אנושיות, ומכאן המונח עצמו. ההפך מכיראלי הוא אכיראל: עיגול או ריבוע הם אובייקטים אכיראליים פשוטים.

ניתן ליישם כיראליות על ישויות מורכבות הרבה יותר; למשל, אינטראקציות פנימיות מתחרות במערכת מגנטית יכולות להוביל להופעת מרקמים מגנטיים תקופתיים במבנה השונים מתמונות המראה שלהם - זה נקרא סידור פרומגנטי כיראלי.

גבישים כיראליים נחשבים מועמדים מבטיחים לאחסון נתונים מגנטיים ולמימוש מכשירי עיבוד שכן מידע יכול להיות מקודד באמצעות הטקסטורות המגנטיות הלא טריביאליות שלהם.

אנסטסיה פרבישקו, מדענית מחקר במרכז סקולטק למדעים והנדסה חישוביים ונתונים (CDISE), ועמיתיה השתמשו בניתוח מבוסס סימטריה וחישובים מספריים כדי לחזות את קיומה של פרומגנטיות אנטי-כיראלית-מעין הסדר פרומגנטי כאשר שני סוגי כיראליות (ידניות) קיימות בו זמנית ומתחלפות במרחב.

"בניגוד למרקמים כיראליים ואצ'ירליים, אנו מנבאים סדר מגנטי שונה מהותית בפרו -מגנטים טטרהדרליים. אנו משתמשים במונח 'אנטי-כיראליות' כדי להדגיש את האפנון הספונטני של כיוון המגנטיזציה באמצעות חילופי כיראליות מרחבית בין שמאל ימין ושמאל המושרה על ידי סימטריה קריסטלית ", אומר פרבישקו.

היא מסבירה כי הכיראליות במרקם המגנטי התקופתי הזה מתחלפת בחלל ואילו משתנה הפיתול הממוצע הוא אפס. "אפשר לדמיין את זה כאפנון מגנטי שבו חלק כלשהו מתאפיין ביד ימין והשני ביד שמאל; זה שונה באופן דרסטי ממרקמים כיראליים קונבנציונאליים שבהם שמירת הידיים ", מוסיף פרבישקו.

הצוות הראה שניתן לראות פרומגנטיות אנטי -כיראלית במעמד של גבישים בהם נוצרים מינרלים רבים באופן טבעי. לשם כך, הם חקרו את הסדר המגנטי במבנה עם סימטריה של קריסטל טטרהדרלי והשתמשו בניתוח מיקרו -מגנטי כדי להפיק את הסדר האנטי -כיראלי החדש הזה.

"הודות למצב קרקע לא שגרתי זה, ההזמנה המגנטית המוצעת עשויה לגרום למשפחה עשירה של תופעות מגנטיות, כולל תחומים מגנטיים ייחודיים ורשעות שונות השונות מהותית ממרקמים כיראליים. ממצא זה מעורר חקירה תיאורטית וניסיונית נוספת של חומרים מגנטיים מסוג זה ", מסכמת אנסטסיה פרבישקו.