Wir denken nicht darüber nach Magnete viel im wirklichen Leben und dennoch haben sie einige beeindruckende Anwendungen, wie zum Beispiel in Datenspeicheranwendungen.
Diese Anwendungen werden als magnetische Aufzeichnungen bezeichnet und bestehen aus der Speicherung von Daten auf einem magnetisierten Medium im Form des nichtflüchtigen Speichers.
Jetzt kann ein Team von Wissenschaftlern haben entdeckt ein neuer Magnettyp, der verspricht, die Datenspeicherung zu verbessern.
"Heutzutage wird viel über die Verwendung von Magneten und Magnetismus zur Verbesserung der Datenspeichertechnologien geforscht", erklärte Andrew Wray, Assistenzprofessor für Physik an der New York University, der das Forschungsteam leitete.
Magnet auf Singulettbasis
Was dieses Team aufgedeckt hat, wird als "Singulett-basierter" Magnet bezeichnet. Diese Art von Magnet hat Felder, die im Gegensatz zu den kleinen magnetischen Bestandteilen, die in den aktuellen Gegenstücken vorhanden sind, ein- und ausgehen.
Magnete auf Singulettbasis weisen als solche eine instabile Kraft auf, die jedoch viel mehr Flexibilität bieten könnte.
"Singulett-basierte Magnete sollten einen plötzlicheren Übergang zwischen magnetischen und nichtmagnetischen Phasen aufweisen. Sie müssen nicht so viel tun, damit das Material zwischen nichtmagnetischen und stark magnetischen Zuständen wechselt, was für Sie von Vorteil sein kannStromverbrauch und Schaltgeschwindigkeit in einem Computer ", sagte Wray.
"Es gibt auch einen großen Unterschied darin, wie diese Art von Magnetismus mit elektrischen Strömen gekoppelt wird. Elektronen, die in das Material gelangen, interagieren sehr stark mit den instabilen magnetischen Momenten, anstatt einfach nur durchzugehen. Daher ist es möglich, dass diese Eigenschaften zur Leistung beitragen könnenEngpässe und ermöglichen eine bessere Kontrolle magnetisch gespeicherter Informationen ", fuhr Wray fort.
Spin-Exziton
Obwohl der Batterietyp völlig neu ist, ist die Idee dahinter 50 Jahre alt. Die heutigen typischen Magnete weisen winzige "magnetische Momente" auf, die zusammen ein Magnetfeld erzeugen.
In den 1960er Jahren hatte sich jedoch eine Theorie herausgebildet, die spekulierte, dass Magnete ohne diese Momente existieren könnten. Auf den ersten Blick klang dies unmöglich, bis eine Art temporäres magnetisches Moment entdeckt wurde, das als "Spin-Exziton" bezeichnet wird.
"Ein einzelnes Spin-Exziton verschwindet in kurzer Zeit, aber wenn Sie viele davon haben, schlägt die Theorie vor, dass sie sich gegenseitig stabilisieren und das Auftreten von noch mehr Spin-Exzitonen in einer Art Kaskade katalysieren können", sagte Wrayerklärt.
Die Forscher machten sich auf die Suche nach Magnetkandidaten, die Spin-Exzitonen aufweisen könnten. Obwohl es in den 1970er Jahren einige Optionen gab, erzeugten diese nur bei extrem niedrigen Temperaturen einen stabilen Magnetismus.
Bis sie USb2 entdeckten, einen robusten Magneten, der sogar ausgestellt hat Hundness. Hundness ist eine Schlüsseleigenschaft, die steuert, wie Elektronen magnetische Momente erzeugen, ein begehrtes Merkmal für quantenmechanische Eigenschaften wie Supraleitung.
"Dieses Material war in den letzten Jahrzehnten ein ziemliches Rätsel gewesen - die Art und Weise, wie Magnetismus und Elektrizität in ihm miteinander sprechen, war bekanntermaßen bizarr und macht erst mit dieser neuen Klassifizierung Sinn", bemerkte Lin Miao, ein Postdoktorand der NYU und der Erstautor der Zeitung.
Nun, da haben Sie es. Es gibt einen neuen Magneten in der Stadt, und obwohl es einige Zeit dauern kann, bis Wissenschaftler genau wissen, wie man ihn verwendet, können wir uns darauf verlassen, dass unsere Datenspeicheroptionen eines Tages verbessert werden.
Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.