• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

BiTeI – paramagneetik, ent samas ka diamagneetik

25.11.2012 by Uku Püttsepp 2 Comments

Dipoolmagneti ning selle lähedale asetatud alumiiniumist kera vahel eksisteerib nõrk tõmbejõud. Hõbedast kera seevastu tõukuks magnetist. Nende nähtuste taga seisab kaks füüsikateooriat, paramagnetism ja diamagnetism. Üllatavalt saab materjal BiTeI, mis koosneb vismuti, telluuri ning joodi aatomitest, sõltuvalt katsetingimustest olla kas paramagneetik või diamagneetik.

BiTeI on valmistatud vismuti, telluuri ning joodi aatomitest. Potentsiaalse energia pind koosneb kahest kihist (paremal), mis kirjeldab materjali spinn-paardumist.

Ameerika Wako RIKEN Instituudi teadlaste Naoto Nagaosa ning Yoshinori Tokura tehtud avastus oli üllatav, sest tavaliselt paramagnetism ja diamagnetism samas materjalis ei avaldu. BiTeI ning sarnaste materjalide magnetomaduste määravaimaks muutujaks on nende elektrondünaamika. „Elektronide orbitaalliikumine seostub tavaliselt diamagnetismiga. Olime seetõttu üllatunud, et meie arvutused ennustasid BiTeI orbitaalset paramagnetismi,“ seletas Nagaosa. Teooria ennustuse kinnitas eksperimentaalrühma juhtinud Tokura. Artikkel avaldati ühiselt.

Orbitaalne diamagnetism eksisteerib laias materjaliklasside ulatuses, näiteks on kõige tavalisem vesigi diamagneetik. Seevastu kirjeldati orbitaalset paramagnetismi varem vaid üksikutes teoreetilistes teadustöödes. Üks magnetväljas olevate elektronide paramagneetilist kostet tekitavaid mehhanisme on spinn-orbitaal paardumine (spin-orbit coupling). Nimetatud paardumine seob omavahel elektroni laengu ning spinni. Spinn on elektroni seesmine impulsimoment, mis põhjustab ühtlasi elektroni magnetmomendi. BiTeI puhul on spin-orbitaal paardumine eriti tugev, mistõttu on tegemist hea materjaliga erinevate orbitaal-magnetismi efektide uurimiseks.

Orbitaalse paramagnetismi tekitamiseks BiTeI-s on vajalik varieerida selle kristallstruktuuris liikuvate elektronide hulka. Nagaosa leidis koos kolleegidega täpse elektronide arvu vahemiku, milles avaldus materjali paramagnetism. Seejärel näitasid nad, et teises elektronkonfiguratsioonis võimendus hoopis orbitaalne diamagnetism. Materjali uurimise eesmärgil on niisugune dünaamiline magnetism väga soodus.

Tehnoloogiliste rakenduste leidmine jääb esialgu tulevikuraamidesse, ent Nagaosa loodab, et veidrat magnetkäitumist leitakse veel mitmetes materjaliklassides. „Teised vismutmaterjalid, mille struktuur sarnaneb BiTeI-le, peaksid samu omadusi evima, ent ilmselt eksisteerib täiesti erinevaidki orbitaalse paramagnetimiga tahkiseid. Oleme teoreetiliselt näidanud, et samad efektid saavad aset leida ka grafeenisarnastes materjalides,“ seletas Nagaosa.

Allikas: Phys.org

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Soomes arendati uus strateegilise tähtsusega metallisulam
  2. Imeniit
  3. Baariumfloriidi mõjust veele: pseudojää
  4. Hõbedast nanokuupidega saab valmistada suurepärase kiirgusneelduri
  5. Katsetades ioonsete vedelikega, arvesta, et klaasanum võib tulemustesse lisada ka “mäekristalle”
  6. Pooljuhtmaterjalidest nanotraatide mehaanilised ja triboloogilised omadused
  7. Uus kiirem ja odavam gaasi ning vedeliku lahutamise meetod
  8. Mikroskaalas grafiidis kaob hõõrdumine pea täielikult
  9. Grafeeni akustiline alternatiiv
  10. Teadlased leiutasid pikalt infrapuna lähedast valgust kiirgava materjali

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Comments

  1. Stiina says

    26.11.2012 at 10:49 pm

    Ehk on pealkirjas mõni kirjaviga?

    S.

  2. Uku Püttsepp says

    27.11.2012 at 12:59 am

    Kae, ongi! Tänud 🙂

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2022 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in