Oak Ridges asuva Rahvusliku Laboratooriumi Energiaosakonnas (Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory) tehtud teoreetiline töö on andnud lahenduse kahe erineva materjali vahelise ootamatu magnetismi mõistmiseks.
Ajakirjas Nature Communications avaldatud tulemustel on, ORNL’i Materjaliteaduse ning Tehnoloogia Osakonnast (ORNL’s Materials Science and Technology Division) pärit kaasautori Satoshi Okamoto arvates, eriti tähtis koht arvutialadel elektrooniliste seadmete loomisel ning telekommunikatsioonis. Töö teostati Madridis Compultense Ülikoolis (Universidad Complutense de Madrid) ning sünkrotronkiirgushooned asusid Prantsusmaal, Jaapanis, Bristoli ja Warwicki ülikoolides.
“Meeskonna leid on ootamatu magneetiline korrastus titaani aatomites strontsiumtitanaadi ning lantaanmangaani vahelistes liidetes, mis on mõlemad suurtes kogustes isolaatorid,” sõnas Okamoto.
Tänapäevaste nanokoostetööristadega on teadlastel võimalik kontrollitud täpsusega, peaaegu aatom-aatomilt, erinevate ainete väga õhukesi kristallilisi kihte muutes kunstmaterjale välja töötada. Nende materjalide omadused määravad erinevate ainete kontaktpindade struktuurid ning see, kuidas aatomid läbi kontaktpinna üksteist vastastikku mõjutavad.
Sellist puutepinda on tavaliselt segaduse allikaks peetud. Uuringuks kasutatud keeruliste oksiidide ja nendega sarnaste materjalide puhul oli tulemuseks midagi, mida looduslikult üheski teises aines ei esine. Selliste kontaktpindade elektroonsete omaduste määramiseks uuris meeskond pindu detailselt sünkrotronröntgeniga.
“Tulemus oli veelgi üllatavam vaadeldes uut tüüpi magnetismi titaani aatomites, mis on strontsiumtitaanis suures koguses isoleerivad,” ütles Okamoto.
Lisaks suutsid uurijad atomaarses mastaabis spinni ehk magnetismi struktuuri manipuleerida. Okomato tehtud teoreetiline töö andis vajalikud andmed selle uudse piirpindmagnetismi mõistmiseks ning on uute magnetelektrooniliste seadmete, nagu tunneldav magnettakistiga ühendus (tunneling magneto-resistance junction), mida on võimalik kasutada kõvaketta juhina, arendamisel erilise tähtsusega.
Tänapäevaste kahe materjali vahelisel elektrilise laengu ülekandmisel põhinevate elektrooniliste seadmete potentsiaalseks alternatiiviks oleksid magnetoelektroonilised (spintronic) seadmed, mis kasutaksid lisaks elektronide laengutele ka nende ka magnetmomenti või spinni ning oleksid seega info talletamisel või saatmisel elektrilise signaalina efektiivsemad.
Rohkem infot: Uurimustööd, mis avaldati 21. septembril (http://www.nature. … mms1080.html), juhtis Jacobo Santamaria Madridi Complutense Ülikoolist. Töö pealkiri on “Spin and orbital Ti magnetism at LaMnO3/SrTiO3 interfaces.”
Leave a Reply