Открыт новый механизм гигантского магниторезистивного эффекта

Группа ученых из Национального института материаловедения (NIMS, Япония), возглавляемая д-ром Хиройя Сакураи (Hiroya Sakurai), с участием проф. Хикомицу Кикучи (Hikomitsu Kikuchi) из Университета Фукуи открыла новый материал, NaCr₂O_4^, который демонстрирует новый тип гигантского магниторезистивного эффекта (ГМЭ). Новый материал получен с помощью синтеза при сверхвысоком давлении.

Материалы, в которых электрическое сопротивление изменяется на порядок величины при приложении магнитного поля, называются ГМЭ-материалами. Наиболее известными среди них являются окислы марганца. Их механизм ГМЭ зависит от специальной ферромагнитно-металлической фазы ионов марганца. Однако сейчас ищут новые материалы и механизмы ГМЭ.

В этом исследовании новый материал, NaCr₂O₄ был разработан с помощью сверхвысокого давления с учетом следующих двух факторов:
(1) структуры феррита кальция имеют как одномерную кристаллическую структуру, так и структуру, которая демонстрирует магнитную фрустрацию, и
(2) окислы с четырехвалентными ионами Cr находятся в специальном электронном состоянии.

Было обнаружено, что ГМЭ встречается в NaCr₂O₄, хотя тот и не является ферромагнитным металлом, а, скорее, антиферромагнитным полупроводником. Хотя ГМЭ проявляется в широком диапазоне температур, другими словами, во всем температурном диапазоне ниже температуры магнитного перехода, этот эффект обеспечивается новым механизмом, который обладает особенностью не проявлять эффект предыстории относительно температуры или магнитного поля.

Результат имеет большое значение для поиска новых ГМЭ-материалов, поскольку он показывает необходимость включить в сферу поиска антиферромагнитные полупроводники, которые ранее не рассматривались.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365