Ferromagnetisme antikiral diramalkan

Kemas kini: 6 Ogos 2023

Ferromagnetisme antikiral diramalkanPenyelidik dari Skoltech, KTH Royal Institute of Teknologi, dan Universiti Uppsala telah meramalkan kewujudan ferromagnetisme antikiral, sifat bukan remeh beberapa kristal magnet yang membuka pintu kepada pelbagai fenomena magnetik baharu.

Chirality, atau keterpaksaan, adalah harta benda asas yang sangat penting dalam banyak bidang fizik, matematik, kimia dan biologi; objek kiral tidak boleh ditumpangkan pada gambar cerminnya dengan cara apa pun.

Objek kiral yang paling mudah adalah tangan manusia, oleh itu istilah itu sendiri. Sebaliknya kiral adalah achiral: bulatan atau persegi adalah objek airal yang sederhana.

Chirality boleh digunakan untuk entiti yang jauh lebih kompleks; sebagai contoh, interaksi dalaman yang bersaing dalam sistem magnet boleh menyebabkan kemunculan tekstur magnet berkala dalam struktur yang berbeza dengan gambar cermin mereka - ini disebut susunan feromagnetik kiral.

Kristal kiral secara meluas dianggap sebagai calon yang menjanjikan untuk penyimpanan data magnetik dan merealisasikan peranti pemprosesan kerana maklumat dapat dikodkan melalui tekstur magnetik mereka.

Anastasia Pervishko, saintis penyelidikan di Skoltech Center for Computational and Data-Intensive Science and Engineering (CDISE), dan rakan-rakannya menggunakan analisis berdasarkan simetri dan perhitungan berangka untuk meramalkan adanya feromagnetisme antikiral - sejenis pesanan feromagnetik apabila kedua-dua jenis kirality (handsness) wujud secara serentak dan bergantian di ruang angkasa.

"Berbeza dengan tekstur kiral dan akiral, kami meramalkan susunan magnet yang berbeza secara asasnya dalam ferromagnet tetrahedral. Kami menggunakan istilah 'antikirality' untuk menyoroti modulasi arah magnetisasi spontan dengan penggantian kirat spasial antara tangan kanan dan kiri yang disebabkan oleh simetri kristal, "kata Pervishko.

Dia menjelaskan bahawa kekiringan dalam tekstur magnet berkala ini bergantian di ruang sementara invarian kilas rata-rata adalah sifar. "Satu dapat menggambarkannya sebagai modulasi magnetik di mana beberapa bahagian dicirikan oleh tangan kanan dan yang lain oleh tangan kiri; yang berbeza secara drastik daripada tekstur kiral konvensional di mana kelayakan dipelihara, ”tambah Pervishko.

Pasukan menunjukkan bahawa feromagnetisme antikiral dapat diperhatikan dalam kelas kristal di mana banyak mineral terbentuk secara semula jadi. Untuk melakukan ini, mereka mempelajari susunan magnetik dalam struktur dengan simetri kristal tetrahedral dan menggunakan analisis mikromagnetik untuk mendapatkan susunan antikiral baru ini.

"Berkat keadaan tanah yang tidak konvensional ini, susunan magnetik yang dicadangkan dapat menghasilkan sekelompok fenomena magnetik yang kaya termasuk domain magnet dan langit yang unik yang pada dasarnya berbeza dari tekstur kiral. Penemuan ini mencetuskan penyelidikan teori dan eksperimen lebih lanjut dalam jenis bahan magnet ini, ”Anastasia Pervishko menyimpulkan.