company_banner

Новый магнитоэлектрический эффект поможет создать перспективный способ хранения данных


    Ученые Венского технологического университета (ВТУ) открыли магнитоэлектрический эффект в неожиданном материале — лангазите, представляющем собой кварц-подобный кристалл, состоящий из лантана, галлия, кремния и кислорода. Его формула: HoxLa3−xGa5SiO14. Лангазит был синтезирован в 1980-х годах и с тех пор активно изучается. Открытие может помочь найти новый перспективный способ хранения данных в твердых телах.

    Магнетизм и электричество взаимосвязаны. Любое изменение электрического поля образует магнитное. Изменения магнитного поля создает электрическое. Эффект взаимовлияния заметен в материалах: магнитные поля способны менять электрические свойства некоторых кристаллов и наоборот.

    Магнитоэлектрический эффект, обнаруженный учеными ВТУ, удивителен тем, что раньше никто не предполагал его существования у лангазита. Теоретически его кристаллическая симметричная структура подобных свойств не допускает. Поскольку для образования магнитоэлектрических свойств кристалл должен быть внутри ассиметричным.

    Кристаллическая структура и магнетизм лангазита. Фото: Nature.com
    По словам автора работы, специалиста по физике твердого тела Андрея Пименова, при увеличении силы магнитного поля атомы гольмия меняют квантовое состояние и приобретают магнитный момент. Это нарушает внутреннюю симметрию кристалла. Причем геометрически кристалл остается прежним, но магнитный момент сдвигает его симметрию. В итоге электрическая поляризация лангазита меняется под воздействием магнитного поля. Влияние происходит практически линейно.

    Нелинейно связана направленность магнитного поля с поляризацией: несущественное изменение направленности кардинально влияет на поляризацию. Пименов называет это новой формой магнитоэлектрического эффекта.

    Фото: Unsplash
    Дальнейший шаг в исследовании: с помощью электрического поля изменить уже магнитные свойства. Теоретически это возможно. Успешные результаты испытания могут привести к трансформации способов хранения данных в твердых телах.

    Пименов рассказывает, что сейчас в жестких дисках работают магнитные поля, образующиеся за счет магнитных катушек. Процесс генерации поля требует много времени и энергии. Прорывом может стать обнаружение быстрого способа переключения магнитных свойств диска под воздействием электрического поля.

    По мнению авторов работы, новый способ хранения данных может снизить энергопотребление магнитной памяти и устройств обработки данных.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Npj Quantum Materials.

    Selectel
    ИТ-инфраструктура для бизнеса

    Похожие публикации

    Комментарии 1

      0
      На графике магнетизма, температура 5 Кельвин? В левом верхнем углу, под формулой.

      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

      Самое читаемое