Сплав с нулевым моментом поможет в освоении терагерцевого диапазона

В попытке разработать новый постоянный магнит, коллектив ученых из дублинского Тринити-колледжа (Ирландия) открыл новый класс магнитных материалов на базе сплавов марганца и галлия, обладающий уникальными свойствами.

Полуметал с нулевым моментом Mn2RuxGa (MRG), как утверждается в статье, вышедшей в журнале Applied Physics Letters на этой неделе, может привести к революции в технологиях хранения данных и значительно увеличить скорость беспроводной передачи информации.

Ирландскими физиками реализована цель, которую преследовали многие исследователи уже несколько десятилетий: создать материал не имеющий суммарной намагниченности, но с полной спиновой поляризацией. Две неэквивалентные, противоположно ориентированные субрешетки марганца в MRG идеально компенсируют намагниченность друг-друга, давая в сумме ноль. Но, в упрощенном изложении, только одна из этих субрешеток проводит ток, что и обеспечивает 100%-й спин-поляризованный ток без магнитного момента.

Отсутствие магнитного момента — мера силы магнита — освобождает материал от собственных размагничивающих сил и означает, что он не создает паразитных магнитных полей. Нулевой момент также защищает от воздействия любого внешнего магнитного поля. Как результат, магнитная коммутация в новом сплаве, например, при записи или считывании данных, не сопровождается потерями на излучение. В сочетании с полной спиновой поляризацией это свойство делает материал чрезвычайно полезным для применения в спинтронике.

Кроме того, появление такого материала позволит сместить частоту ферромагнитного резонанса, максимальной скорости записи или считывания данных, в нижний терагерцевый диапазон, упростит создание эффективных и не слишком дорогих излучателей и детекторов для цифровых коммуникаций на миллиметровых волнах.