Ученые выяснили, что ультратонкие пленки диоксида рутения обладают свойствами альтермагнетика — материала, представляющего третью фундаментальную категорию магнетизма. Это открытие может привести к созданию более быстрых и компактных устройств хранения данных.
Современные технологии магнитной памяти сталкиваются с принципиальными ограничениями. Обычные ферромагнетики, на основе которых созданы жесткие диски и другие накопители, позволяют легко записывать информацию с помощью внешних магнитных полей. Однако они уязвимы к магнитным воздействиям извне, что приводит к ошибкам и ограничивает плотность хранения данных.
Антиферромагнетики гораздо устойчивее к внешним помехам, но у них другая проблема: их внутренние магнитные спины взаимно компенсируются, и считывать записанную информацию электрическими методами крайне сложно. Ученые давно искали материалы, которые сочетали бы магнитную стабильность антиферромагнетиков с возможностью электрического считывания и перезаписи. Именно такой баланс обещают альтермагнетики.
Диоксид рутения давно рассматривался как перспективный кандидат на роль альтермагнетика, однако экспериментальные результаты в разных лабораториях мира существенно расходились. Главной проблемой было получение качественных тонких пленок с однородной кристаллической ориентацией.
Японским физикам удалось преодолеть это препятствие. Они вырастили пленки диоксида рутения с единой кристаллографической ориентацией на сапфировых подложках, тщательно подобрав условия роста. Затем с помощью рентгеновского магнитного линейного дихроизма специалисты картировали расположение спинов и магнитный порядок в пленках. Измерения подтвердили, что общая намагниченность материала равна нулю — северный и южный полюса взаимно компенсируются, как и должно быть у альтермагнетика.
Источник: hi-tech.mail.ru