(Phys.org) — I fisici dell'Università dell'Arkansas e i loro collaboratori hanno progettato nuove fasi magnetiche ed elettroniche nelle pellicole ultrasottili di uno specifico materiale magnetico elettronico, aprendo la porta ai ricercatori per progettare nuove classi di materiale per la prossima generazione di dispositivi elettronici e di altro tipo.
"La pressione è uno strumento assolutamente fantastico per modificare le proprietà di qualsiasi composto, " disse Jak Chakhalian, professore di fisica alla U di A. "Ma come si applica pressione a qualcosa che è su scala nanometrica? Abbiamo finalmente trovato un modo per esercitare sistematicamente 'pressione' su questo sottile nanomateriale, che ha solo pochi strati atomici, per abilitare nuove fasi elettroniche e magnetiche."
Un articolo che dettaglia la scoperta, "Fasi elettroniche e magnetiche ingegnerizzate con eterointerfaccia di NdNiO 3 pellicole sottili, " è stato pubblicato il 6 novembre in Comunicazioni sulla natura , una rivista online pubblicata dalla rivista Natura .
Chakhalian e il suo ex studente di dottorato Jian Liu hanno trovato un modo per applicare pressione al materiale magnetico variando le distanze tra gli atomi con un substrato reticolo cristallino. La compressione ha costretto il materiale a nuove fasi, con proprietà intriganti non ottenibili nei cristalli più grandi. Così, i fisici hanno sviluppato uno strumento che consente loro di controllare e ingegnerizzare il nuovo comportamento del nanomateriale su scala atomica, disse Chakhalian.
"Generalmente, la natura è notevolmente scalabile, " ha detto. "Se un materiale è un conduttore di elettricità, non importa di che taglia sia; condurrà elettricità. L'ingenua aspettativa negli anni '90 era che qualsiasi cosa avessimo ridotto alle dimensioni nanometriche avrebbe agito in modo profondamente diverso, e abbiamo sviluppato molti strumenti straordinari che erano in grado di ridurli a centinaia, e recentemente, decine di nanometri. Ma si è scoperto che non siamo andati abbastanza lontano. Come sappiamo ora, abbiamo davvero bisogno di scendere di una magnitudine in meno:la scala atomica. Allora queste cose si fanno davvero strane.
"Per scoprire la ragione fondamentale per cui emergono le proprietà dei materiali, per esempio perché un materiale conduce elettricità o perché è magnetico, ho bisogno di andare sempre più piccolo, " Egli ha detto.
Ecco perché Chakhalian e i suoi ricercatori stanno esplorando il comportamento dei materiali delle dimensioni di diversi angstrom per strato, un'unità pari a cento milioni di centimetro.
Questo è il terzo articolo prodotto dal gruppo di ricerca di Chakhalian apparso in a Natura pubblicazione nel 2013.
