Što je Altermagnetizam i Kako Bi Mogao Oblikovati Budućnost Magnetnih Materijala?
Uvod
Materijali imaju vrlo specifične magnetske osobine koje se značajno razlikuju. Neki materijali razvijaju jake magnetske osobine kada su izloženi magnetskom polju, dok drugi pokazuju slabe ili čak nepostojeće osobine. Nedavna otkrića znanstvenika u području magnetizma otkrila su novu klasu magnetizma poznatu kao altermagnetizam. Ovaj članak istražuje altermagnetizam, njegove prednosti i potencijalne aplikacije.
Osnovni Tipovi Magnetizma
Postoje različite vrste magnetskih materijala koje stoje iza fenomena magnetizma:
- Feromagnetici: Ovi materijali, poput željeza, razvijaju jake magnetske osobine kada su izloženi magnetskom polju. Atomski magnetski momenti poravnavaju se u određenom smjeru, što omogućava, na primjer, da čavlići od željeza privuku magnet.
- Antiferomagnetici: Ovi materijali su rjeđi i zanimljiviji. Međutim, njihovi atomski magnetski momenti su poravnati u suprotnim smjerovima, što poništava ukupno magnetsko polje.
Iako imamo puno više iskustva s feromagnetnim materijalima, antiferomagnetni materijali također imaju svoje primjene, premda su ograničeni u tehnologijama poput magnetskog pohranjivanja podataka.
Što Su Altermagneti?
Altermagneti su nova klasa materijala koja kombinira osobine feromagnetizma i antiferomagnetizma. “Altermagneti se sastoje od magnetskih momenata koji su usmjereni antiparalelno jedni prema drugima. Međutim, svaki dio kristala koji sadrži te male momente je rotiran u odnosu na svoje susjede. To je poput antiferomagnetizma, ali s preokretom!”, objasnio je profesor Peter Wadley, koautor novog istraživanja sa Sveučilišta Nottingham.
Material koji se koristi u istraživanju je mangan telluride, legura mangana i tellurija, koja je i dalje blago toksična. Znanstvenici su koristili rendgenske zrake kako bi proučili ovaj materijal, gledajući magnetske vrtloge na skali od 100 nanometara te su uspjeli mijenjati altermagnetnu konfiguraciju na različite načine.
Potencijal Altermagneta
Prema riječima Olivera AMina, jednog od autora studije, “Naš eksperimentalni rad je pružio most između teorijskih koncepata i stvarne realizacije, što se nadamo da će osvijetliti put razvoju altermagnetnih materijala za praktične primjene.” Ova nova klasa materijala može omogućiti brže i učinkovitije uređaje za magnetsko pohranjivanje podataka, koristeći manje toksične komponente.
Alfred Dal Din, doktorand i koautor, istaknuo je kako je “biti među prvima koji su vidjeli učinak i osobine ove obećavajuće nove klase magnetskih materijala, tijekom mog doktorata, bilo izuzetno nagrađujuće i izazovno.”
Zaključak
Altermagnetizam predstavlja uzbudljiv korak naprijed u svijetu magnetnih materijala. S obzirom na potencijalne primjene altermagneta u tehnologiji magnetskog pohranjivanja i drugim područjima, ova nova klasa materijala mogla bi donijeti revoluciju u načinu na koji koristimo magnetske osobine. Sa daljnjim istraživanjima i razvitkom, altermagnetizam bi se mogao pokazati ključnim za buduće inovacije u znanosti i tehnologiji.
