Novi magnetni materijal koji su razvili fizičari RIKEN-a mogao bi da poveća skladištenje računarske memorije omogućavajući veću gustinu memorije i veće brzine pisanja u memoriju. Njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu Nature Communications.
Memorijski uređaji kao što su čvrsti diskovi čuvaju podatke kreiranjem različitih obrazaca magnetizacije na magnetnom materijalu. Oni koriste magnetne materijale poznate kao feromagneti — materijale kao što su gvožđe i kobalt u kojima se magnetna polja pojedinačnih atoma poravnavaju jedno sa drugim kada se primeni magnetno polje.
Međutim, feromagneti nisu idealni za skladištenje podataka. „Problem sa feromagnetima je u tome što susedne oblasti mogu da ometaju, izazivajući spontanu magnetizaciju koja kvari podatke. Dakle, ne možete imati veliku gustinu memorije“, objašnjava Meng Vang iz RIKEN Centra za nauku o hitnim materijama. „Pored toga, prebacivanje obrazaca magnetizacije je sporo.“
Antiferomagnetni materijali, u kojima magnetna polja susednih atoma imaju tendenciju da se postroje u suprotnim pravcima, obećavaju za rešavanje ovih izazova. Ali pošto se magnetizacija ne može posmatrati u antiferomagnetima, fizičarima bi bila potrebna drugačija tehnika za kodiranje i čitanje podataka.
Poslednjih 20 godina, fizičari su sugerisali da bi određeni antiferomagnetni materijali mogli da podrže drugačiju vrstu ponašanja, nazvanu „anomalni Holov efekat“. Može se koristiti za manipulisanje elektronima u antiferomagnetnim materijalima za skladištenje i očitavanje podataka.
Konvencionalni Holov efekat je prvi primetio američki fizičar Edvin Hol pre više od jednog veka u nemagnetnim materijalima. Kada se električno polje primeni na provodni materijal, elektroni se kreću pravolinijski duž materijala, paralelno sa električnim poljem. Ali Hol je otkrio da kada se primeni i spoljašnje magnetno polje, putanja elektrona se savija.
Kasnije je Hol otkrio da se ovo savijanje može desiti i u nekim magnetnim materijalima, čak i kada se ne primenjuje spoljno magnetno polje – fenomen koji je nazvan anomalni Halov efekat.
Sada, Vang i njegove kolege su demonstrirali anomalni Holov efekat u antiferomagnetnom metalu koji sadrži rutenijum i kiseonik, bez magnetnog polja. Tim je morao da doda malu količinu hroma u kristal, što je malo promenilo njegovu simetričnu strukturu, omogućavajući efekat.
Anomalni Holov efekat je ranije viđen u složenijim tipovima antiferomagneta. Ali ovo je prvi put da je efekat primećen u antiferomagnetnom metalu koji ima jednostavnu kolinearnu strukturu, što ga čini atraktivnim za praktične primene.
„Ovaj materijal je veoma lako proizvesti u tankom filmu“, kaže Vang. „Nadamo se da će naš rad inspirisati druge da traže druge materijale koji su jeftini i laki za izradu.“
