Jauns eksperimentāls atklājums, ko vada pētnieki Minesotas universitātē, parāda, ka Ru ķīmiskie elementi ir ceturtais elements ar unikālām magnētiskajām īpašībām istabas temperatūrā. Šo atklājumu var izmantot, lai uzlabotu sensorus, datoru atmiņu un loģikas nozares aprīkojumu vai citas ierīces, kas izmanto magnētiskos materiālus. Ferromagnētisma vai pamata mehānisma izmantošana, ar kuras palīdzību daži materiāli (piemēram, dzelzs) veido pastāvīgus magnētus vai ko piesaista magnēti, var izsekot līdz seniem laikiem, kad navigācijai izmantoja magnētus. Kopš tā laika periodiskajā tabulā tikai trīs elementi ir feromagnētiski dzelzs (Fe), kobalta (Co) un niķeļa (Ni) istabas temperatūrā. Retzemju elements gadolīnijs (Gd) zaudē gandrīz 8 grādus pēc Celsija.
Šis attēls parāda, kā Ru pozitīvais posms bija spiests izmantot ultra-plānas plēves augšanas metodes. Foto: Minesotas universitāte, Quarterman et al, Dabas sakari
Magnētiskie materiāli ir ļoti svarīgi rūpniecības un modernās tehnoloģijās. To izmanto fundamentālajos pētījumos un daudzās ikdienas lietojumos, piemēram, sensoros, dzinējos, ģeneratoros, cietā diska datu nesējos un nesen spin atmiņās. Pēdējo gadu desmitu laikā plānu plēvju augšana ir uzlabojusies, un tā spēj kontrolēt kristālu režģu struktūru - pat tos, kas dabā nav iespējami. Šis jaunais pētījums parāda, ka Ru var būt ceturtais atsevišķu elementu feromagnētiskais materiāls, izmantojot ultra-plānas plēves, lai veicinātu ferromagnētisko fāzi. Pētījums tika publicēts jaunākajā Nature News izdevumā. Galvenais autors ir Patrick Quarterman, nesen doktorants Minesotas universitātē. Viņš ir Nacionālais pētījumu padomes (NRC) Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta (NIST) postdoktorants.
Profesors Roberts F. Hartmans no Minesotas universitātes teica: "Magnetisms vienmēr ir pārsteidzošs. Tas atkal pierāda sevi. Mēs esam ļoti satraukti, un mēs esam ļoti pateicīgi, lai varētu būt pirmais eksperiments, kas pierāda un pievieno ceturto ferromagnētisko elementu periodiskās tabulas eksperimentālajai grupai. Šī ir aizraujoša, bet sarežģīta problēma. Bija apmēram divi gadi, lai atrastu pareizo ceļu, lai "iestādītu" šo materiālu un to pārbaudītu. Šis darbs satrauc magnētisko pētnieku kopienu un izpētīs daudzu pazīstamu elementu magnetismu būtiskākos aspektus. Citi grupas locekļi arī uzsvēra šī darba nozīmīgumu. Vilsonisa-Madisonas Universitātes Materiālzinātnes un inženierzinātņu departamenta Materiālzinātnes un inženierijas katedras līdzautors Paul Voyles teica: "Spēja mati manipulēt un raksturot atomu apjomu ir mūsdienu informācijas stūrakmens tehnoloģijas. Profesora Wang komandas darbs Minesotas universitātē parāda, ka pat visvienkāršākajās sistēmās šie rīki var atrast jaunas lietas, ieskaitot vienu elementu.
Nozares partneri vienojas, ka sadarbība ir inovāciju atslēga
Šis augstas izšķirtspējas elektronu mikroskopa attēls apstiprina pētījuma autora paredzēto Ru kvadrātveida fāzi. Foto: Minesotas universitāte, Quarterman et al, Dabas sakari
Ian A. Young, vecākais kolēģis un Intel korporācijas direktors teica: Intel priecājas par ilgtermiņa sadarbību ar Minesotas universitāti un C-SPIN. Mēs esam ļoti priecīgi dalīties šajās norisēs, pētot materiālu kvantitatīvo ietekmi. Var sniegt ieskatu inovatīvās enerģijas taupīšanas loģikas un atmiņas ierīcēs. Citi nozares līderi piekrīt, ka šis atklājums ietekmēs pusvadītāju nozari. "Spintronics" nozīmība pusvadītāju nozarē strauji pieaug, teica Todd Younkin, DARPA sponsorētā pusvadītāju pētījumu konsorcija (SRC) vadītājs. Būtisks progress, kas gūta, izprotot magnētiskos materiālus, kā to pierādīja profesors Wangs un viņa komanda šajā pētījumā, ir būtisks, lai sasniegtu nepārtrauktus sasniegumus veiktspējas un efektivitātes aprēķināšanā.
Jaunām tehnoloģijām nepieciešami jauni materiāli
Datu glabāšanas tehnoloģijā dominē magnētiskā ierakste, bet magnētiskā bāzes brīvpiekļuves atmiņa un skaitļošana sāka to nomainīt. Šīs magnētiskās atmiņas un loģiskās ierīces rada papildu ierobežojumus magnētiskajiem materiāliem, datu glabāšanai un aprēķiniem salīdzinājumā ar tradicionālajiem cietā diska datu nesējiem magnētiskajiem materiāliem. Šis jauno materiālu stimuls ir atdzīvojis interesi par prognozēm, kas liecina, ka attiecīgos apstākļos ferromagnētiskie materiāli, piemēram, Ru, pallādijs un rutēnijs, būs feromagnētiski. Saskaņā ar pašreizējām teorētiskajām prognozēm Minesotas universitātes pētnieki izmanto sēklu šķiedru inženieriju, lai piespiestu Ru pozitīvo fāzi, kas dod priekšroku sešstūra formām, un istabas temperatūrā vispirms ievēro feromagnētiskos elementus. Piemēri.
Kristāla struktūru un magnētisko materiālu raksturo sadarbība ar Minesotas Apzīmējumu mehānismu un kolēģiem Viskonsinas Universitātē. Pētnieki teica: Šis pētījums paver durvis pamata pētījumiem par šo jauno feromagnētiskās Ru formu. Lietošanas ziņā Ru ir interesants, jo tas ir antioksidants, un citas teorētiskās prognozes liecina, ka tai ir augsta termiskā stabilitāte, kas ir svarīga prasība magnētiskajai atmiņai. Pētījumi par šo augstas temperatūras stabilitāti ir Minnesota Universitātes pētījumu centrā.
Tīmekļa vietne: www.greatmagtech.com www.gme-magnet.com
: www.precastconcretemagnet.com
sales02@greatmagtech.com