Altermagnet vede s různými nosiči náboje v různých směrech

Některé materiály vedou elektřinu hlavně s jedním druhem nabíjecího přepravce všude: buď negativní elektrony (n-Typ) nebo pozitivní „otvory“ (str-typ). Vzácná třída může toto chování porušit v závislosti na směru, což je funkce zvaná polarita vedení závislá na směru (DDCP). To znamená, že může provádět elektrony v jednom směru a otvory v jiném. Takové materiály by mohly působit jako obojí n– a str– Části typu obvodu nebo termoelektrického zařízení bez potřeby dvou různých krystalů.

Dosud však byla nalezena pouze hrstka takových materiálů a většina z nich je obtížné vyrobit nebo nestabilní.

Studie výzkumných pracovníků v Národním středisku SNBOSE pro základní vědy a Indické asociace pro pěstování vědy, oba v Kolkata, hlásil To, že levné a stabilní magnetické sloučeniny chrom-antimony (CRSB) také patří do této elitní skupiny.

Vědci pěstovali jednokrystalové destičky CRSB v uzavřených trubicích křemene pomocí chemického transportu. Poté změřili efekt haly a efekt Seebeck podél délky a šířky krystalu. Efekt Hall ukazuje, jak se magnetické pole ohýbá pohybujícím se náboji a odhaluje, zda dominují elektrony nebo díry. V efektu SeeBeck se objeví napětí, když je jedna strana krystalu zahřátá a přepíná mezi elektrony a otvory.

Oba účinky odhalily, že podél roviny krystalu dominovaly elektrony, zatímco díry převzaly podél svislé osy. Toto chování prokázalo, že CRSB vykazoval DDCP.

CRSB je tedy prvním altermagnet, nedávno objevený typ magnetu, který zobrazuje DDCP. Jeho snadná syntéza, složení hojných prvků a přepínací polarita z něj činí slibnou platformu pro budoucí elektroniku a termoelektriku, kde jeden krystal může působit jako obě poloviny a str–n pár a pro spintronická zařízení.

V altermagnetech jsou nepatrné magnetické momenty nebo otočení atomů uspořádány ve vzoru, kde se navzájem ruší, takže materiál nemá celkový magnetismus. Způsob, jakým jsou atomy uspořádány v krystalu, však způsobuje elektrony s různými otočeními se chovají jinak, i když materiál není celkově magnetický. Tyto jedinečné vlastnosti způsobují, že Altermagnets vzrušující pro budoucí technologie, jako je spintronics.

Vědci také zjistili, že když nahradili 2% atomů CR vanadem, hala a Seebeck signály se staly rovnoměrně pozitivními, což znamená, že se celý krystal choval jako str– Typ, stejně jako teorie předpovídala.