Впервые измерена энергия перемагничивания атома кобальта

Группа физиков, возглавляемая сотрудниками EPFL (Лозанна, Швейцария), комбинируя различные экспериментальные и вычислительные методы, смогла впервые в мире измерить энергию, требующуюся для изменения магнитной анизотропии одиночного атома кобальта.

Кобальт, который относят к так называемым переходным металлам, широко используется в производстве постоянных магнитов, а также магнитных регистрирующих материалов для накопителей данных.

Для тестирования квантовых спиновых состояний одиночного атома кобальта, помещенного на слой MgO, исследователи из EPFL совместно с коллегами из ETH Zurich, Paul Scherrer Institute и IBM Almaden Research Center применили технику неэластичной электронной туннельной микроскопии.

Эксперименты показали максимальную величину энергии магнитной анизотропии (порядка 60 мэВ) и самое долгое время жизни спина для одиночного атома переходного металла. Столь значительная анизотропия обусловила большой магнитный момент, измеренный на отводе X-Treme источника синхротронного излучения Swiss Light Source.

Методология и выводы, изложенные авторами исследования 8 мая в журнале Science, имеют важное значение не только для фундаментальных исследований одноатомного и одномолекулярного магнетизма, но и для практических аспектов конструирования прикладных устройств: жестких дисков, памяти MRAM и даже квантовых компьютеров, использующих спиновые состояния одноатомных кубитов.