科学家造出常温下超薄磁铁 仅有一个原子厚度

【大纪元2021年08月03日讯】(大纪元记者高文森编译报导)美国能源部伯克利国家实验室(LBNL)与加利福尼亚大学伯克利分校(UC Berkeley)的研究人员合作,开发出世界上最薄的磁性材料——只有单层原子厚度,更重要的优势是,它在常温状态下即可维持磁性。

这种材料将推动计算机和电子科技领域发生新的变化,比如造出新一代更高存储密度的存储器,以及为量子物理学研究提供新的工具。

“这是世界上第一个可以在常温状态下维持其化学稳定性的二维磁性材料,”这份研究的主要撰写者之一材料科学副教授姚杰(Jie Yao,音译)说。

现代存储设备里面常用的磁薄膜虽然已经是很薄的材料,但是在微观层面,它们仍然是三维的状态,也就是说它们至少有几百个或几千个原子的厚度。

在过去几十年以来,研究人员不断在改进技术,想让磁材料越来越薄,最终达到二维的厚度,这样存储数据的密度可以越来越高。以前其它研究也造出过二维磁材料,但是在常温下其化学成分不稳定,容易失去磁性。

“目前最高级的二维磁材料需要依赖低温工作。这不实用,因为数据中心都是在常温下工作。”姚杰说,“我们的二维磁材料不仅是第一个能够在常温甚至比常温更高一些的温度下工作的材料,也是第一个真正实现二维的材料:它只有单层原子的厚度!”

研究者说,这个材料将为量子物理学研究提供新的平台。“我们的薄磁材料只有一个原子的厚度,为探索量子世界提供了最佳的平台。它打开每个原子供探索,这有助于揭示量子物理学在单个磁原子层面的作用机制,以及磁原子之间的互动。而使用传统较厚的磁材料,所有的磁原子都深埋在材料的内部,要研究里面的情况难度很大。”

这项研究6月25日发表于《自然·通讯》(Nature Communications)期刊。◇#

责任编辑:叶紫微