Исследователи обнаружили новые дуги Ферми, способные управлять магнетизмом, которые, как полагают, являются будущим спиновой электроники. Открытие совершила команда из лаборатории Эймса и Университета штата Айова вместе с сотрудниками из Великобритании, США и Германии.
Новые дуги Ферми — Открытие
Команда пришла к открытию, исследуя уникальный неодим-висмут. Исследование привело к тому, что группа обнаружила новый тип дуги Ферми, которая возникла, когда материал потерял свои характеристики ферромагнетизма при определенной температуре.
В металлах поверхность Ферми представляет собой взаимное пространство, в котором расходятся электронные состояния при нулевой температуре. Поверхности Ферми обычно имеют замкнутые контуры, которые образуют формы, подобные сферам. Электроны поверхности Ферми контролируют различные свойства материала, такие как проводимость и т. д.
Изображение предоставлено лабораторией Эймса
Адам Камински, ведущий исследователь, указал, что новые дуги Ферми являются продуктами дисперсии электронных зон. В свою очередь, этот процесс обусловлен упорядоченным магнетизмом частиц, составляющих примерно половину выборки. Но расщепление электронов, которое они обнаружили в NdBi, не демонстрировало типичного поведения расщепления зон.
Зееман и Рашба — два основных типа разделения групп. В обоих типах полосы сохраняют свою первоначальную форму после расщепления. Однако новые дуги Ферми имели две полосы, заканчивающиеся разной формой. При понижении температуры расстояние между полосами также увеличивалось, но менялась форма, что подразумевает изменение массы фермионов.
Этот процесс расщепления не является обычным явлением
По словам Каминского, наблюдаемый им процесс расщепления вовсе не является обычным явлением. Часть его уникальности заключается в том, что расстояние между полосами увеличилось, а форма изменилась, что необычно. Он добавил, что команда наблюдала нечто, не похожее ни на что другое.
Камински также предположил, что открытая его командой дуга Ферми появляется, когда модель становится антиферромагнитной. Дуга исчезает, когда магнитный порядок возвращается. Он подчеркнул, насколько важно это открытие, но добавил, что многое нужно сделать, прежде чем внедрять его в новую технологию.
