A nanomikroszkóp első közvetlen megfigyelést ad a 2D anyagok mágneses tulajdonságairól

Ausztrál kutatók és oroszországi munkatársaik kimutatták, hogy az ultravékony anyagok mágneses tulajdonságait közvetlenül tanulmányozni lehet egy új mikroszkópos technikával, amely megnyitja az ajtót a kétdimenziós (2D) mágneses anyagok felfedezéséhez.

Az Advanced Materials folyóiratban megjelent eredmények jelentősek, mert a normál (háromdimenziós) mágnesek jellemzésére használt jelenlegi technikák nem működnek olyan 2D-s anyagokon, mint például a grafén, amelyek rendkívül kicsik – néhány atom vastagságuk miatt. “Eddig nem volt mód arra, hogy pontosan megmondjuk, milyen erősen mágneses volt a 2D-s anyag” – mondta Dr. Jean-Philippe Tetienne a Melbourne-i Egyetem Fizikai Iskolájából és a Kvantumszámítási és Kommunikációs Technológiai Központból. „Vagyis, ha a 2D anyagot úgy helyezné el a hűtőszekrény ajtaján, mint egy szokásos hűtőmágnest, eddig nem tudtuk, milyen erősen ragad rá. Ez a mágnes legfontosabb tulajdonsága.” A probléma megoldására a csapat Lloyd Hollenberg professzor vezetésével széles spektrumú mikroszkópot alkalmazott, amelyet nemrég fejlesztettek ki, amely eszköz rendelkezik a szükséges érzékenységgel és térbeli felbontással a 2D-anyag szilárdságának méréséhez.

“Lényegében a technika úgy működik, hogy apró mágneses szenzorokat (úgynevezett nitrogén-üresedési központokat, amelyek egy gyémántdarab atomhibái) rendkívül közel hoz a 2D anyaghoz annak mágneses mezőjének érzékelése érdekében” – magyarázta Hollenberg professzor. A technika teszteléséhez a tudósok a vanádium-trijodid (VI3) tanulmányozását választották, mivel a VI3 nagy 3D-s darabjai már erősen mágnesesek voltak. Speciális mikroszkóppal most megmutatták, hogy a 2D VI3 lapok is mágnesesek, de körülbelül kétszer olyan gyengék, mint a 3D formában. “Ez egy kis meglepetés volt, és jelenleg megpróbáljuk megérteni, miért gyengébb a mágnesezettség a 2D-ben, ami fontos lesz az alkalmazások számára” – mondta Dr. Tetienne.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

*