Опять [https://vk.ru/wall-148981725_15811|кобальт и немцы]. Центр имени [https://vk.ru/wall-148981725_14651|Гельмгольца] (но этот конкретный в Берлине) обнаружил, что кобальт обладает обширной сетью топологических электронных состояний (фигуры, которые не меняются, если их видоизменять, но не рвать) их, сохраняющих стабильность даже при [https://vk.ru/wall-148981725_17539|комнатной температуре]. Короче, там ещё есть что исследовать, в том числе [https://vk.ru/wall-148981725_17844|электронику] и [https://vk.ru/wall-148981725_15310|спин].
Исследователи использовали метод фотоэмиссионной спектроскопии с разрешением по спину и углу (spin-ARPES) на базе источника синхротронного излучения BESSY II... Это буквально сиквел поста, только не [https://vk.ru/wall-148981725_18250|сиквел курильщика]!
РЕДАКТОР ДОЖДАЛСЯ ЭТОГО МОМЕНТА. Сиквел в ННС. [https://vk.ru/cirno_nb|ННС 2].
Кхм, короче, использовали Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung для того, чтобы детально посмотреть на уже давно известный и изученный [https://vk.ru/wall-148981725_7583|ферромагнитный] (Админский пост!) кобальт - материал, усиливающий магнитное поле. Ну чисто по приколу, почему бы и нет? [https://vk.ru/wall-148981725_16012|Это полезно бывает].
И ведь нашли же нечто новое! плотная сеть магнитных узловых линий - особых топологических зонных пересечений, где два спин-поляризованных электронных состояния непрерывно пересекаются, не образуя энергетической щели.
Энергетическая щель - это диапазон энергий в данном случае, в кобальте, где электроны не могут находиться, так как там отсутствуют разрешённые электронные состояния. Буквально [https://vk.ru/wall-148981725_14775|запрещено], как свету. Связан диапазон ещё и со [https://vk.ru/wall-148981725_18083|сверхпроводимостью].
Причём два спин-состояния пересекаются вдоль определённого направления по всему кристаллу кобальта. Создают возможность для существования носителей заряда (электронов к примеру).
Короче, полезно для [https://vk.ru/wall-148981725_15811|спинтроники]. Повторяться не буду (гиперссылка для кого? - прим. Редактора, которое просто есть), но это наука об электронике, куда ещё спин приМомидзили (присобачили).
Кобальт - ферромагнетик, нарушающий симметрию обращения времени, электронные состояния, связанные с этими узловыми линиями, обладают суммарной спиновой поляризацией.
А раз сиквел, давайте отдельно снова пояснения:
- Симметрия обращения времени (она же T-симметрия) - закон физики, что законы физики не меняются со временем. Сырно - научная и всё, это закон. Кобальт это нарушает.
- Узловые линии - линии, где амплитуда (высшее отклонение от нормы) равно нулю. Ну то бишь, где прямая без отклонений.
- Суммарная спиновая поляризация - показатель [https://vk.ru/wall-148981725_14651|магнитной] стабильности системы. "Суммарная" тут означает, что спинов с [https://vk.ru/wall-148981725_16775|направлением] "вверх" больше, чем спинов с направлением "вниз". Подходящую картинку для этого Редактор не нашёл (точнее - не нашёл пост, под которым эта картинка была. Может быть, вы сами найдёте, чего тут, всего 3,5 года перечитать. Ну, наверное 2,5 года).
Теперь перескажем то, что было выше - кобальт нарушает законы физики (мы это уже знаем из серии [https://vk.ru/wall-148981725_17642|"Секрет совершенства"] [https://vk.ru/wall-148981725_18216|ПИН-Кода]), потому что у него "вверх"-направленных спинов больше в состоянии на узловых линиях.
Причём можно сделать отрицательную спиновую поляризацию и тогда получается, что, меняя поляризацию, этими носителями зарядов можно будет магнитно [https://vk.ru/wall-148981725_15854|управлять]. А это квантовый контроль над электроникой, это круто.
- Магнитные материалы с узловыми линиями - редкость в природе, и такие пересечения обычно крайне сложно стабилизировать или контролировать, - поясняет Санчес-Баррига, лидер [https://vk.ru/wall-148981725_17958|интернациональной команды] учёных.
Ну а в кобальте эти узловые линии защищены симметрией из-за кристаллической решётки и ферромагнетизма. Поздний анализ подтвердил, как наличие узловых линий, так и соответствие экспериментальным данным. Кроме того, эти пересечения сохраняют бесщелевой характер даже с учетом спин-орбитального взаимодействия.
Вблизи этих точек пересечения электроны в материале ведут себя подобно [https://vk.ru/wall-148981725_15825|релятивистским] частицам без масс (как [https://vk.ru/wall-148981725_17517|фотоны], к примеру) и могут двигаться с огромной скоростью. Такого ранее не было ни в одном элементарном ферромагнетике. Про управление ими уже говорилось выше.
Вывод: Кроме самого более практического использования кобальта, можно теперь проверять и другие ферромагнетики на схожие возможности.
#Cirno #Science #Physics@cirno_nb
Мы в VK: https://vk.com/cirno_nb
