Nový magnetoelektrický jav objavili v špeciálne navrhnutom symetrickom materiáli, v ktorom sa podľa doterajších poznatkov nemal vôbec objaviť. Vedci však pomocou série experimentov dokázali nemysliteľné a nielenže tento jav detegovali, zistili aj ako vzniká, o téme informoval portál Sciencealert.

Magnetoelektrický jav

V širšom slova zmysle predstavuje magnetoelektrický jav akúkoľvek väzbu medzi magnetickými a elektrickými vlastnosťami materiálu. To znamená, že niektoré elektrické vlastnosti istých druhov kryštálov môžu byť ovplyvňované magnetickým poľom a naopak. Či sú tieto vlastnosti určitým spôsobom vzájomne prepojené, závisí predovšetkým od vnútornej symetrie kryštálu.

Práve uvedený magnetoelektrický jav bol predmetom výskumu publikovanom v žurnále NPJ Quantum Materials. V ňom vedci z TU Wien (Technische Universität) skúmali špeciálny materiál, respektíve kryštál, v ktorom by spomínaný jav vôbec nemal nastať.

Laboratórium. TU Wien

Čo zistili?

Ako sme už uviedli, to, či sú elektrické a magnetické vlastnosti vzájomne prepojené, závisí predovšetkým od vnútornej symetrie kryštálu. Ak kryštál vykazuje vysoký stupeň symetrie, teda ak jedna strana kryštálu je presne zrkadlovým odrazom tej druhej,  v kryštáli by jednoducho nemal existovať magnetoelektrický efekt, vysvetľuje spoluautor práce profesor Andrei Pimenov.

Z uvedeného vyplýva, že elektromagnetický jav sa nemôže vyskytovať ani vo vysoko symetrickom kryštáli nazývanom langasit, využitom pri tomto experimente.

Langasit alebo LGC, je piezoelektrický materiál zložený z lanthanu, galia, kremíka a kyslíka, ktorý vedci vo svojej štúdii ešte dotovali atómami holmia, upozornil web Sciencedaily.

Tím vedcov však pri svojich pokusoch zistil, že veľké zvýšenie magnetického poľa viedlo k javu, pri ktorom atómy holmia zmenili svoj kvantový stav a získali magnetický moment, čo viedlo k narušeniu vnútornej symetrie kryštálu.

Inými slovami langasit vykazoval očakávaný linearny vzťah medzi elektrickou polarizáciou a intenzitou magnetického poľa, no tiež vykazoval silne nelineárny vzťah medzi elektrickou polarizáciou a smerom magnetického poľa, čo bolo podľa vedcov nesmierne pozoruhodné.

Hlavnú úlohu teda nezohráva intenzita, ale smer magnetického poľa, pričom aj malá zmena smeru  vedie k úplnému prevráteniu elektrickej polarizácie. Opisovaný jav predstavuje úplne novú formu magnetoelektrického javu, ktorá predtým v symetrickom kryštáli nebola pozorovaná.

Najbližšie sa vedci zamerajú na to, či tento jav funguje aj opačne a teda, či elektrické pole dokáže rovnakým spôsobom ovplyvniť pole magnetické.

V prípade úspechu aj ďalšieho plánovaného experimentu by tento objav mohol znamenať dôležitý míľnik pre rôzne typy technológií od snímačov až po ukladanie dát.

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú

Články, ktoré hýbu svetom