Открыт материал с беспредельной магниторезистивностью

В устройствах хранения цифровой информации магнитные поля используются для переключения между различными величинами сопротивления, соответствующим нулю и единице. Чем больше магниторезистивность, тем слабее магнитное поле, требуемое для изменения состояния бита. В современных жестких дисках применяются многослойные материалы, обладающие так называемым «гигантским магниторезистивным эффектом» (GMR), при котором сопротивление изменяется на 20-30 тыс. процентов. Известна также «колоссальная магниторезистивность» с ростом сопротивления почти на 100 тыс. процентов.

Физики Принстонского университета 14 сентября сообщили в журнале Nature об открытии материал, для которого вообще не обнаружено «потолка» увеличения магниторезистивности.

Исследуя перспективный новый сверхпроводящий материал, полуметаллический дителлурид вольфрама (WTe₂), они заметили удвоение сопротивления при попытке воздействовать на него внешним магнитным полем. Заинтригованные, ученые продолжили экспериментировать со все более интенсивными магнитными полями, сопротивление при этом непрерывно росло.

В конечном итоге WTe₂, охладив до 0,53 °K, поместили в поле интенсивностью 60 тесла, что близко к предельно достижимой величине для современных технологий. При этом была зарегистрирована магниторезистивность 13 млн процентов. Таким образом, дителлурид вольфрама оказался единственным из известных материалов, не имеющим точки насыщения.

Исследование структуры данного дихалькогенида методом дифракционной электронной микроскопии при температуре 10 °K выявило наличие в нем цепочек из парных атомов вольфрама, нарушающих классическую октаэдрическую симметрию. Ученые предполагают, что отсутствие насыщения может объясняться почти идеальным балансом электронов и дырок в WTe₂. Каким образом он достигается — вопрос пока остается открытым.

Свои уникальные свойства дителлурид вольфрама демонстрирует только когда магнитное поле имеет определенную ориентацию. Это качество может оказаться очень полезным в сканерах, где многочисленные направленные датчики на основе WTe₂ будут использоваться для регистрации распределения интенсивности магнитных полей.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI