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



Vesmír a veda