Обычно материалы могут быть магнитно или электрически поляризованы, но не в обоих состояниях сразу.

И вот теперь ученые из института Нильса Бора Копенгагенского университета изучили материал, который одновременно является магнитно и электрически поляризованным. Это открывает новые возможности, к примеру, для датчиков в технологии будущего.

Результаты опубликованы в издании Nature Materials.

Материалы, которые могут быть одновременно магнитно и электрически поляризованы, а также которые могут обладать другими свойствами, называют мультиферроиками. В 1960 их открыли российские исследователи. Однако технологии исследования материалов в те годы не существовало. И лишь теперь ученые вновь заострили внимание на анализе свойств таких материалов, вплоть до атомного уровня.
 
«Мы изучили редкий естественный железный компонент TbFeO3 с помощью мощного нейтронного излучения в магнитном поле. Температура была снижена до -271 градуса по Цельсию. Мы смогли определить, что атомы в материале упорядочены в решетчатой структуре, состоящей из рядов тяжелого металла тербия, разделенного атомами железа и кислорода. Такие решетки уже известны, а вот их магнитные области достаточно новы. Обычно магнитные области лежат беспорядочно, но в данном случае они прямы как стрелка, с равным расстоянием между ними», пояснил доцент Ким Лефман.
 
„Модели описывают, что тербиевые стены взаимодействуют, обменивая спиновые волны, которые передаются через магнитную железную решетку. В итоге мы видим силу, похожую на силу Юкава, которая известна из физики ядер и элементарных частиц. Материал демонстрирует в некотором роде те же взаимодействующие силы, которые скрепляют частицы в атомных ядрах“, пояснила доцент Элоиз Бордалло.

Источник