Magnetism leder atomer: genombrott i nanofysik!

Magnetism leder atomer: genombrott i nanofysik!

I en banbrytande studie har forskare från Christian Albrechts University i Kiel (CAU) och University of Hamburg visat att magnetism kan påverka rörelserna hos enskilda atomer på ytor. Dessa fynd, som publicerades i tidskriften Nature Communications , visar att atomer som kobolt, rodium och iridium rör sig tillsammans med sammanfallande, men längs magnetiska rader när de appliceras på ett speciellt beredda manganskikt. Experimentet genomfördes vid extremt låga temperaturer av fyra Kelvin, nästan den absoluta nollpunkten för att registrera de komplexa interaktionerna. uni kiel Rapporter om att denna rörelse observerades även i icke-magnetiska atomer.

De underliggande mekanismerna som påverkar riktningen för rörelsen hos atomerna bestämdes med kvantmekaniska fakturor på superdatorer. Simuleringarna visar att det är energiskt billigare att röra sig längs de magnetiska raderna. Denna upptäckt öppnar upp nya perspektiv för tillämpningar inom nanoteknik, datalagring och materialutveckling, eftersom den riktade kontrollen av kärnkraftsrörelser kan leda till förbättrad prestanda inom dessa områden.

Forskning vid gränssnittet mellan nanofysik och magnetism

Forskningen fokuserar vid Free University of Berlin, som har associerats med nanofysik och ytfysik i årtionden, är breda och inkluderar undersökning av material på kärnkraftsnivå. Exempel är molekyler som switchar, skåpbilar eller nanomotorer samt undersökning av två dimensionella grafer och en -dimensionella kolananorrör. Användningen av rastersondtekniker för att manipulera kärnkraftsstrukturer är avgörande för förståelsen av kvantmekaniska effekter i dessa system. fu Berlin betonar hur grundläggande dessa effekter är för utvecklingen av ny teknik.

Dessutom erbjuder Karlsruhe Institute of Technology (KIT) omfattande program inom nanofysik som kombinerar både teoretiska och experimentella tillvägagångssätt. Forskare på satsen arbetar med att undersöka nanosystem med olika metoder, inklusive elektronmikroskopi och rutnät -proboskopi. Den centrala föreläsningsserien "Fundamentals of Nanotechnology" illustrerar relevansen av kvantfysik vid bestämning av olika materialegenskaper och förekomsten av ovanliga effekter. kit gör det klart att undersökningen av molekylära gränssnittsförändringar är väsentlig för molekylär elektronik.

Framtida applikationer och utveckling

Kombinationen av de nya resultaten om magnetiska interaktioner och de befintliga forskningsmetoderna inom området nanofysik lägger grunden för framtida teknikutveckling. Förmågan att kontrollera kärnkraftsrörelser kan ha en grundläggande inverkan på utvecklingen av innovativa material som används inom informationslagring och andra tekniska områden. Forskning är alltså om tröskeln för betydande framsteg som kan revolutionera designen och förståelsen för material på nanoskala -nivån.

Details
OrtChristian-Albrechts-Universität zu Kiel, Deutschland
Quellen

Kommentare (0)