Lawrence Berkeley National Laboratoryn johtamat tutkijat ovat löytäneet odottamattomia magneettisia omaisuuksia kaksiulotteisesta materiaalista. Löydösten mukaan kaksiulotteinen van der Waalsin kide on luontaisesti ferromagneettinen. Löydöllä voi olla merkittäviä vaikutuksia ferromagneettisien materiaalin sovelluksissa, kuten nanomittakaavan muistit, spintroniset piirit ja magneettiset anturit.
Tutkimus käsitteli pitkäaikaista ongelmaa kvanttifysiikassa eli sitä josko magnetismi olisi olemassa kun materiaalit kutistuvat kahteen ulottuvuuteen.
Tutkijat huomasivat, että magneettinen anisotropia on luontainen ominaisuus heidän tutkimassaan 2-ulotteisessa kromi-germanium-telluridi (Cr2Ge2Te6) eli CGT-yhdisteessä ja tämän ominaisuuden vuoksi he pystyivät havaitsemaan luontaisen ferromagnetismin.
CGT on myös puolijohde ja sen magneettinen anisotropia oli hyvin pieni. Tämän avulla voidaan helposti ohjata lämpötilaa, jossa materiaali menettää ferromagneettisuutensa. Tämä ilmiö tunnetaan siirtymänä tai Curie-lämpötilana.
Yleensä Curie-pistettä pidetään magneettisen materiaalin luontaisena ominaisuutena, eikä sitä voi muuttaa. Tutkijat osoittivat, että he saattoivat hallita CGT-hiutaleen siirtymälämpötilaa yllättävän pienillä magneettikentillä.
- Ohuet metallit, toisin kuin 2D van der Waalsin aineet, ovat rakenteellisesti epätäydellisiä ja alttiita erilaisille häiriöille, jotka edistävät suurta ja arvaamatonta anisotropiaa, tutkijat toteavat.
- Sen sijaan erittäin kiteinen ja tasaisesti litteä 2D-CGT yhdessä sen pienen luontaisen anisotropian kanssa mahdollistaa sen, että pienellä ulkoisella magneettikentällä voidaan tehokkaasti muokata anisotropiaa. Tämä mahdollistaa magneettikentän hallinnan ferromagneettisissa transitiolämpötiloissa, mikä ei ole aiemmin ollut mahdollista, toteavat tutkijat Berkeley Labin tiedotteessa.
Tutkijat myös huomauttivat, että silmiinpistävä piirre van der Waalsin kiteissä on, että ne voidaan helposti yhdistää erilaisiin materiaaleihin ilman rakenteellista tai kemiallista yhteensopivuutta. Tämä n ansiosta voidaan erittäin joustavasti suunnitella keinotekoisia rakenteita monipuolisille magnetosähköisille ja magneto-optisille sovelluksille.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 4.5.2017
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
