نوع سومی از مغناطیس به نام "آلترمغناطیس" کشف شد!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،محققان با به‌کارگیری روش‌های پیشرفته اپتیکی، رفتار مغناطیسی پنهان نوع جدیدی از مغناطیس را در یک کریستال آلی کشف کردند. این ماده که به عنوان یک آلترمغناطیس شناخته می‌شود، نوع سومی از مواد مغناطیسی است که به تازگی مطرح شده و رفتار آنها کاملاً متفاوت از فرو مغناطیس‌ها و ضد مغناطیس‌های رایج است.

به گزارش منتشرشده در نشریه Physical Review Research، آلترمغناطیس‌ها برخلاف مغناطیس‌های معمولی که یکدیگر را جذب می‌کنند، دارای مغناطیس خالص نیستند، اما می‌توانند بر پلاریزاسیون نور بازتابی تأثیر بگذارند.

سوتوشی ایگوچی، دانشیار موسسه تحقیقات مواد دانشگاه توهوکو توضیح می‌دهد: این ویژگی باعث می‌شود مطالعه آنها با روش‌های اپتیکی متداول دشوار باشد.

برای حل این چالش ایگوچی و تیمش از یک فرمول عمومی تازه برای بازتاب نور استفاده کردند و آن را بر کریستال آلی κ- (BEDT-TTF) ₂Cu [N (CN) ₂]Cl اعمال کردند. این رویکرد نوین امکان شناسایی ویژگی‌های مغناطیسی کریستال و ردیابی منشاء آنها را فراهم ساخت.

این گروه پژوهشی شامل یوکا ایکموتو و تارو موریواکی از موسسه تحقیقات پرتوی سینکروترون ژاپن، هیروتاکه ایتوه از دپارتمان فیزیک و اخترشناسی دانشگاه کوانسه‌ای، شینیچرو ایوایی از دپارتمان فیزیک دانشگاه توهوکو و تتسویا فوروکاوا و تاکاهیکو ساساکی از موسسه تحقیقات مواد بود. فرمول عمومی بازتاب نور که توسط این تیم ارائه شد بر پایه معادلات ماکسول طراحی شده و قابل استفاده برای طیف گسترده‌ای از مواد از جمله ترکیبات با تقارن کریستالی پایین مانند این کریستال آلی است.

بیشتر بخوانید

راهی نو به‌سوی حافظه‌های فوق‌سریع با کشف مغناطیس مارپیچی

کشفی شگفت‌انگیز در دنیای امواج صوتی/ میدان‌های مغناطیسی مسیر امواج صوتی را تغییر می‌دهند!

ساخت رایانه‌های آینده با قدرت مگنون‌ها / پردازش اطلاعات بدون گرما با معجزه مغناطیس

چارچوب اپتیکی نوین

این چارچوب نظری جدید امکان توسعه روش دقیق اندازه‌گیری اپتیکی و کاربرد آن بر کریستال مورد نظر را فراهم کرد. پژوهشگران با استفاده از اثر کر مغناطیسی-اپتیکی (MOKE) و استخراج طیف هادی نوری خارج از قطری، اطلاعات دقیق درباره ویژگی‌های مغناطیسی و الکترونیکی ماده به دست آوردند. نتایج سه ویژگی اصلی را در طیف نشان داد:

۱. پیک‌های لبه که نشان‌دهنده شکافت باند اسپین هستند،

۲. مولفه واقعی مرتبط با تغییر شکل کریستال و اثرات پایزمغناطیسی،

۳. مولفه موهومی مرتبط با جریان‌های دورانی.

این نتایج نه تنها ماهیت آلترمغناطیسی ماده را تأیید می‌کند بلکه قدرت روش اپتیکی توسعه‌یافته را نیز نشان می‌دهد.

ایگوچی می‌افزاید: این پژوهش در‌های تازه‌ای را برای بررسی مغناطیس در کلاس گسترده‌تری از مواد از جمله ترکیبات آلی باز می‌کند و پایه‌ای برای توسعه دستگاه‌های مغناطیسی با کارایی بالا بر اساس مواد سبک و منعطف فراهم می‌سازد.