Будьте в курсе

Экономьте время, читая только главное.

Восемь полюсов вместо двух: открытие физиков Университета Торонто

Восемь полюсов вместо двух: открытие физиков Университета Торонто

Физики Университета Торонто обнаружили необычный магнитный порядок с восемью полюсами вместо привычных двух. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters и открывает путь к созданию элементов памяти с возможностью управляемого чтения и записи на основе мультиполярного магнетизма.

Команда учёных выявила внутри кристаллической структуры материал с октупольным магнетизмом (octupolar magnetism) — состоянием, которое ранее оставалось скрытым от стандартных методов обнаружения.

От диполя к октуполю

Обычный магнетизм — это дипольный порядок с северным и южным полюсами. Физики давно предсказывали существование более сложных мультиполярных магнитных состояний, но они «прятались» от традиционных детекторов.

Мы идентифицировали новые сигнатуры скрытого типа магнитного состояния, которое невозможно обнаружить с помощью обычных зондов.

— профессор Арун Парамеканти, руководитель исследования.

Роль киральных фононов

Ключом к обнаружению октупольного порядка стали киральные фононы — атомные вибрации с «леворукостью» или «праворукостью», как у перчаток разного фасона. Учёные направляли на кристалл вращающийся поляризованный свет, вызывая специфические колебания атомов, а затем анализировали «оптический отпечаток» — изменение поляризации рассеянного света.

Стало ясно, что появление октупольного порядка придаёт этим фононам измеримую киральность, позволяя «увидеть» скрытый магнетизм.

Эти вибрации открывают новый способ идентификации и изучения скрытых магнитных состояний.

— Свати Чаудхари, научный сотрудник и соавтор исследования.

Рори Сатклифф, кандидат философии и соавтор работы, отметил, что киральные фононы имеют «правую» и «левую» формы, которые не совпадают между собой, и именно это различие важно для их обнаружения.

Наше исследование предлагает новый оптический метод обнаружения скрытых магнитных порядков и закладывает основу для управления октупольным магнетизмом с помощью атомных колебаний.

— Кэтлин Харт, кандидат философии и соавтор исследования.

Предложенная техника не только позволяет наблюдать экзотический магнетизм, но и в перспективе может стать инструментом его манипулирования для нужд квантовых технологий.

Прокрутить вверх