Tohoku Üniversitesi, Manchester Üniversitesi ve Osaka Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yeni nesil kiral bilgi teknolojisinin gelişimini ateşleme potansiyeline sahip bir atılım yaptılar.
Bulgular, yayınlanan bir çalışmada açıklanmaktadır. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri.
Chirality, ayna görüntülerinin orijinal ile aynı olmadığı – tıpkı sol ve sağ ellerimiz gibi. Bu benzersiz karakteristik, araştırmacıların bir gün geleneksel bilgi işlemdeki “0” ve “1” durumları gibi dijital bilgileri depolamak için kullanılabileceğine inandıkları iki farklı durum yaratır.
Alex Hiro Mayo (Tohoku Üniversitesi), “Çeşitli malzemeler arasında, helimagnetler özellikle ilginçtir çünkü manyetik yapıları aracılığıyla kiralite sergiliyorlar” diyor. “Bununla birlikte, bu materyalleri bilgi depolama için kullanmada büyük bir zorluk, kiralaklarını nasıl etkili bir şekilde okumacağı konusunda yatmaktadır.”
Umut verici bir çözüm, elektrik akımının bir yönde diğerinden daha kolay aktığı, reCiprookal olmayan elektronik taşıma adı verilen alışılmadık bir etkiden gelir. Doğrulama olarak bilinen bu tek yönlü elektrik akışı, malzemenin kiralitesini doğrudan yansıtır ve manyetik bilgileri “okumanın” bir yolu olarak hizmet edebilir.
“Verileri depolamak için kiralitesi doğru bir şekilde kullanmanın bir yolunu bulabilirsek, bilgi depolama cihazları için yeni bir dönem anlamına gelir. Bununla birlikte, kiral mıknatıslardaki bu düzeltme etkisinin arkasındaki mikroskobik mekanizma henüz tam olarak anlaşılmamıştır.
Bu işbirlikçi araştırma projesi, benzersiz bir kuantum materyaline odaklanarak bu bilgi boşluğunu ele alıyor-a-eup3– Europium (AB) atomlarının yerel manyetik momentlerinin kiral manyetik doku oluşturduğu helimanyetik bir malzemedir.
Manyetik yapıyı, reciprookal olmayan taşınmanın mikroskobik kökenlerini ortaya çıkarmak için malzemenin elektronik davranışını manipüle eden harici manyetik alanları kullanarak dikkatlice kontrol ettiler.
Elektronların bir malzemeye nasıl aktığını belirleyen karmaşık “elektronik bant yapılarına” sahip geleneksel metallerin aksine, α-eup3 daha basit bir elektronik manzaraya sahiptir, bu da onu manyetizma ve elektron taşınması arasındaki doğrudan ilişkiyi ortaya çıkarmak için ideal bir platform haline getirir.
Malzemenin kiral ve achiral fazlar arasındaki manyetik durumunu değiştirerek, araştırmacılar kiral fazda güçlü bir düzeltme etkisi gözlemlediler, bu da manyetik durum Achiral faza geçer geçmez tamamen kayboldu.
Deneysel sonuçları teorik hesaplamalarla birleştirerek, kiral fazdaki “manyetik bükülmenin” doğrudan elektronik bant asimetrisini indüklediğini ve bu da tek yönlü elektrik akışını tetiklediğini gösterdiler.
Bu çalışma, manyetik kiralığın elektronik taşımayı nasıl yönettiğine dair önemli bir mikroskobik düzeyde anlayış sağlar, yeni fonksiyonel kuantum malzemeleri tasarlamak ve kiral bilgi depolama ve yeni nesil elektronik cihazlarda gelecekteki uygulamaları sağlamak için önemli bilgiler sunar.
