Ученые создали самый тонкий в мире магнит толщиной в один атом

Самый тонкий магнит в мире — толщиной всего в один атом — создан учеными из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского университета в Беркли. Огромный шаг вперед по сравнению с предыдущими попытками создать двумерный магнит, состоит в том, что их разработка сохраняет свои свойства при комнатной температуре. Это открывает возможности для развития целого ряда технологий, в частности устройств памяти, а также для новых исследований в области ферромагнетизма и квантовой физики. Подробное описание нового материала и технологии его получения опубликовано в Nature Communications.

Магнит изготовлен из одного слоя материала, который называется ван-дер-ваальсовым оксидом цинка, легированным кобальтом.

Для его изготовления оксид графена погружают в дигидраты ацетата цинка и кобальта, соотношение которых тщательно измеряется. При запекании в вакууме эта смесь медленно испаряется до единственного слоя оксида цинка с вкраплениями атомов кобальта, помещенного между слоями графена. На этапе запекания на воздухе графен выгорает, оставляя единственный слой оксида цинка, легированного кобальтом, от которого и зависят магнитные свойства полученной пленки.

Затем команда использовала сканирующую электронную микроскопию, чтобы подтвердить одноатомную толщину структуры, и просвечивающую электронную микроскопию, чтобы отобразить кристаллическую структуру и состав, атом за атомом.

Толщина пленки составляет примерно одну миллионную толщины листа бумаги, при этом, она гибкая, имеет приемлемую механическую прочность и остается магнитной и химически стабильной вплоть до температуры около 100⁰С.

Команда из Университета Лидса в Великобритании создала золотую пластинку толщиной в два атома. Материал считается двухмерным, потому что все атомы, которые расположены в два слоя, один поверх другого, являются поверхностными.

По материалам Science Alert и The Daily Mail

В 100 млн раз: физики впервые получили изображение атомов с рекордным увеличением