Kagome, kvantové magnety a topologické materiály

Pojem kagome v tomto případě znamená vzor na japonských tkaninách, kombinující trojúhelníky a šestiúhelníky. Výzkum na Princeton University nyní vede k závěru, že takové 2D materiály by mohly mít velmi unikátní vlastnosti: být topologické, v jiných ohledech připomínat grafen nebo dokonce podivné magnety.
Podle článku v Nature Physics vykazují některé elektrony v těchto materiálech totiž kolektivní chování, jako by šlo o jedinou částici fungující jako obří magnet. V reakci na vnější magnetické pole se pak magnetismus kagomové struktury pro změnu otočí do protisměru.
M. Zahid Hasan demonstrovali tyto podivné vlastnosti na materiálu z kobaltu, cínu a síry. Struktura je celkem složitá, základní mřížka z kobaltu a cínu (cín uprostřed šestiúhelníku, kolem které jsou trojúhelníky kobaltu) je vložena mezi dvě vrstvy z atomů síry, ty pak dále mezi dvě vrstvy atomů cínu (sendvičová struktura).
Vlastnosti elektronů byly odhaleny pomocí skenovací tunelové mikroskopie a spektroskopie. Vše má fungovat tak, že některé elektrony se dostávají na „nepohodlná“ místa a materiál tvoří tzv. frustrovaný magnet. Podobně jako v případě grafenu se někdy uvádí, že efektivní hmotnost elektronů je prakticky nulová, zde má být naopak téměř nekonečná.
Působí to celé samozřejmě trochu jako tahání králíků z klobouku, zajímavé však má být, že změřené chování odpovídá teorii, která předpokládala i negativní magnetismus s točením elektronů proti směru vnějšího pole Na svém povrchu se materiál chová jako topologický, tj. je elektricky vodivý.
Autoři výzkumu uvádějí, že jejich výsledky mají vztah k supravodivosti či ovládání magnetismu na kvantové úrovni v nějaké budoucí generaci elektroniky.

Zdroj: Eurekalert.org
Nature: http://dx.doi.org/10.1038/s41567-019-0426-7

Poznámka PH: Struktura mj. připomíná borofen – viz úvodní obrázek.

Neutronové hvězdy mají asi několik vrstev

Neutronové hvězdy rotují rychle a konstantní rychlostí, alespoň za normálních okolností. Občas se však v …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close