Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Игла сканирующего туннельного микроскопа над одним из адсорбированных атомов кобальта. (источник: Max-Planck-Institut für Festkörperforschung)

Ученые измерили магнитное взаимодействие между отдельными атомами

Ключевые слова:  магнитные материалы, периодика

Опубликовал(а):  Кушнир Сергей Евгеньевич

16 марта 2007

Точное определение магнитного взаимодействия между отдельными атомами уже не мечта. Используя сканирующий туннельный микроскоп, исследователи измерили с достаточной точностью магнитное взаимодействие двух соседних атомов кобальта, адсорбированных на поверхности меди, и получили зависимость от расстояния между ними. Данное событие открывает новые возможности для исследования квантовой природы магнитных явлений, а также для изучения физических пределов объема магнитной памяти для хранения данных.

Настоящее исследование в области информационных технологий для хранения данных в наименьшей структурной единице – в отдельных атомах – стимулирует дальнейшую разработку новых массовых компактных носителей информации с огромным объемом памяти. Крайне важно понять динамику взаимодействия спинов отдельных атомов для реализации перспективной технологии таких устройств, а также для изучения физических пределов объема памяти обыкновенных магнитных носителей. Новые возможности использования данных взаимодействий могут найти непосредственное применение в улучшении методов магнитной записи, а также в создании новых спин-технологий, которые используются в разработке квантовых компьютеров. Исследователи Института Макса Планка (Max Planck Institut) из Штутгарта и из Галле в сотрудничестве с коллегами из Национального центра научных исследований в Гренобле (CNRS in Grenoble) измерили магнитное взаимодействие между отдельными адатомами кобальта на металлической поверхности и сравнили данные детального теоретического анализа с экспериментальными результатами, полученными при сканировании туннельным микроскопом. Магнитное взаимодействия между адатомами было теоретически проанализировано еще в середине прошлого века, и теория теперь может быть проверена с помощью эксперимента.

Сканирование туннельным микроскопом позволило исследователям увидеть поверхность образца с атомным разрешением. Для того чтобы определить микроскопический магнитный эффект, ученые провели эксперименты при низких температурах (-267° С или -448.6° F) в помещении со звуко- и виброизоляцией. Низкие температуры, с одной стороны, «заморозили» движение атомов, что важно, в первую очередь, для исследования отдельных атомов, а с другой стороны, увеличили спектроскопическое разрешение микроскопа. Атомные механизмы магнитного взаимодействия были изучены с помощью специально подготовленных, отделенных друг от друга адатомов кобальта.

В качестве датчика для регистрации магнитных взаимодействий исследователи пользовались эффектом Кондо (Kondo effect). Этот эффект обусловлен взаимодействием спина адатома с электронами металлической подложки. Эффект Кондо (при низких температурах) может быть выявлен из-за наличия в некоторых местах резонанса электронных плотностей, что видно при сканировании туннельным микроскопом.

Детальный анализ зависимости резонанса Кондо от расстояние между двумя соседними адатомами кобальта на медной поверхности прояснил исследователям картину магнитных взаимодействий. Полученные результаты в первый раз позволили сопоставить теоретические расчеты по магнитному взаимодействию между отдельными атомами на металлической поверхности с экспериментальными данными.

Исследователи также изучили магнитное взаимодействие между тремя адатомами кобальта, спины которых коррелируют между собой.

Результаты исследований ученых из Института Макса Планка являются первыми шагами на пути к разработке новой технологии конструкционных материалов и наноструктур, использующей квантовый характер магнетизма. В то же время результаты углубили наше понимание магнитного взаимодействия между отдельными атомами на фундаментальном уровне.

Оригинальная работа:

P. Wahl, P. Simon, L. Diekhöner, V.S. Stepanyuk, P. Bruno, M.A. Schneider, and K. Kern

Exchange Interaction between Single Magnetic Adatoms





Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Цветок гексаферрита стронция
Цветок гексаферрита стронция

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

II Всероссийский химический диктант пройдет 18 мая 2019 года
В 2019 году периодическому закону Дмитрия Менделеева исполнится 150 лет! В честь великого открытия этот год объявлен Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Одним из наиболее ярких событий, приуроченных к этому году, станет II Всероссийский химический диктант, который пройдет 18 мая и который в этом году выходит на международный уровень. Мероприятие было анонсировано в рамках церемонии открытия Международного года Периодической таблицы химических элементов 29 января 2019 года в Париже, в штаб-квартире ЮНЕСКО.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.