Найден способ включать и выключать антиферромагнетизм
Антиферромагнитные материалы отличаются от своих ферромагнитных собратьев тем, что спины соседних электронов в них разнонаправлены. Это свойство позволяет такому материалу эффективно гасить намагниченность даже в небольших масштабах.
Отсутствие намагниченности сети в антиферромагнетике делает его непроницаемым для любого внешнего магнитного поля. Поэтому создание на основе таких материалов запоминающих устройств сделало бы данные в них защищенными от магнитного стирания. Из антиферромагнетиков также можно создать очень маленькие транзисторы, что позволит расположить большое их число на электронном чипе.
Команда физиков из Массачусетского технологического института обнаружила, что, добавляя больше электронов в антиферромагнитный материал, становится возможным включать и выключать антипараллельное расположение спинов электронов внутри него. Исследователи показали, что этот магнитный переход является обратимым и достаточно резким. Он похож на переключение состояния транзистора с 0 на 1.
Ученые планируют использовать результаты работы для создания магниторезистивной оперативной памяти (MRAM). В ней данные хранятся в виде битов, изготовленных из обычных магнитных материалов. Устройство MRAM может состоять из миллиардов магнитных битов. Для кодирования данных направление локального магнитного домена внутри устройства переворачивается, аналогично переключению транзистора с 0 на 1. До сих пор эти устройства были уязвимы для внешних магнитных полей, что делало их непригодными для практического применения. С открытием переключаемых антиферромагнетиков физики смогут решить эту проблему.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.