به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ شناخته شده‌ترین شکل مغناطیس نوعی که مواد را به یخچال شما می‌چسباند، چیزی است که به نام فرومغناطیس نامیده می‌شود، که زمانی بوجود می‌آید که تمام الکترون‌ها در یک نقطه مواد در همان جهت چرخش می‌کنند. اما اشکال دیگری مانند پارامغناطیس وجود دارد، یک نسخه ضعیف‌تر که زمانی رخ می‌دهد که الکترون در جهت‌های تصادفی چرخش می‌کند.
در مطالعه جدید، دانشمندان ETH یک شکل جدید عجیب و غریب از مغناطیس را کشف کردند. محققان خواص مغناطیسی مواد مویر را منفجر کردند، مواد تجربی ساخته شده توسط انباشت ورق‌های دو بعدی دیسلنید مولیبدن و دی سولفید تنگستن. این مواد دارای ساختار شبکه‌ای هستند که می‌توانند حاوی الکترون باشند.
برای اینکه بفهمند این مواد مویر چه نوع مغناطیسی دارند، تیم ابتدا الکترون‌ها را با استفاده از جریان الکتریکی و افزایش مداوم ولتاژ به آنها" ریخت". سپس برای اندازه گیری مغناطیس آن، آنها یک لیزر را در مواد روشن کردند و اندازه گیری کردند که چقدر قوی این نور برای قطبی شدن‌های مختلف منعکس شده است که می‌تواند نشان دهد که آیا الکترون در همان جهت (نشان دهنده فرومغناطیس) یا جهت‌های تصادفی (برای پارامغناطیس) چرخش می‌کند.
در ابتدا این ماده پارامغناطیس را نشان می‌داد، اما با اضافه کردن الکترون‌های بیشتر به شبکه، تغییر ناگهانی و غیر منتظره‌ای را نشان داد و به فرومغناطیس تبدیل شد. جالب اینجاست که این تغییر دقیقا زمانی رخ داد که شبکه از یک الکترون در هر سایت شبکه پر شد، که تعامل مبادله را رد کرد مکانیسم معمول که فرومغناطیس را هدایت می‌کند.
آتاچ اماموغلو، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: این شواهد قابل توجهی برای نوع جدیدی از مغناطیس بود که نمی‌تواند توسط تعامل مبادله توضیح داده شود.
این تیم مکانیسم متفاوتی را پیشنهاد کرد: همانطور که بیش از یک الکترون وارد سایت‌های شبکه می‌شود آنها به ذرات به نام "دوبلون" جفت می‌شوند، که در نهایت کل شبکه را از طریق تونل کوانتومی پر می‌کنند. با این حال همانطور که انجام می‌دهند الکترون‌ها انرژی جنبشی خود را به حداقل می‌رسانند که آنها با هماهنگی چرخش‌های خود انجام می‌دهند، بنابراین تولید فرومغناطیس صورت میگیرد. این "مغناطیس حرکتی" از نظر نظری برای دهه‌ها پیش بینی شده است، اما قبلا در مواد جامد مشاهده نشده است.
محققان قصد دارند این پدیده را از نزدیک‌تر بررسی کنند، از جمله اینکه آیا می‌توان آن را در دمای بالاتر به دست آورد. در نهایت برای این آزمایش، مواد باید به کسری بالاتر از صفر مطلق خنک شوند.
این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.
انتهای پیام/