Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon ανακάλυψαν ένα νέο φαινόμενο που αμφισβητεί μια μακροχρόνια παραδοχή σχετικά με το πώς τα ηλεκτρονικά υλικά ανταποκρίνονται στα μαγνητικά πεδία.
Η ανακάλυψη διευρύνει τη θεμελιώδη κατανόηση του φαινομένου Hall, μιας αρχής που χρησιμοποιείται ευρέως για τη μέτρηση των μαγνητικών και ηλεκτρονικών ιδιοτήτων των υλικών.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Materials, θα μπορούσε να θέσει τις βάσεις για απλούστερες και πιο ευέλικτες τεχνολογίες μαγνητικής ανίχνευσης που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά, τις μεταφορές και την ιατρική απεικόνιση.
Από τη θεωρία στην πράξη
Για περισσότερο από έναν αιώνα, ήταν αποδεκτό ότι το φαινόμενο Hall λειτουργεί μόνο όταν το μαγνητικό πεδίο εφαρμόζεται κάθετα στο επίπεδο του υλικού. Ωστόσο, η ερευνητική ομάδα έδειξε ότι είναι δυνατή η λήψη απόκρισης ακόμη και όταν το πεδίο βρίσκεται παράλληλα με το επίπεδο.
Για την επίτευξη αυτού του αποτελέσματος, οι επιστήμονες κατασκεύασαν μια νανοσκοπική διάταξη συνδυάζοντας στρώματα τανταλίου-ιριδίου-τελλουρίου (TaIrTe4) και χρωμίου-γερμανίου-τελλουρίου (Cr2Ge2Te6). Ο συνδυασμός αυτός προσέδωσε στο μη μαγνητικό στρώμα μαγνητικές ιδιότητες, διατηρώντας παράλληλα τη χημική και ηλεκτρονική του δομή.
Νέες προοπτικές στην ανίχνευση
Η παρατήρηση αυτή επιτρέπει σε μία μόνο υπέρλεπτη συσκευή να ανιχνεύει μαγνητικά πεδία σε πολλαπλούς άξονες. Προηγουμένως, απαιτούνταν τουλάχιστον δύο διαφορετικοί αισθητήρες για τη μέτρηση του μαγνητικού πεδίου σε δύο κατευθύνσεις.
Η ερευνητική ομάδα συνεχίζει τη μελέτη άλλων συστημάτων υλικών που ενδέχεται να εμφανίζουν αυτή την ασυνήθιστη συμπεριφορά, ενώ παράλληλα εξετάζει τη λειτουργία της διάταξης σε θερμοκρασία δωματίου για μελλοντικές πρακτικές εφαρμογές.
