Un grupo de investigadores de la Universidad de Osaka y la Universidad de Tokio descubrió un nuevo imán capaz de controlar los fermiones de Dirac con masa cero. El logro de este grupo conducirá a un nuevo campo de estudio, un fuerte transporte cuántico correlacionado de electrones de Dirac, y se convertirá en uninnovación en la realización de spintronics de súper alta velocidad, la base de la electrónica de alta velocidad y ahorro de energía.
Hideaki Sakai Profesor Asociado en la Universidad de Osaka y Shintaro Ishiwata Profesor Asociado, Hidetoshi MASUDA Estudiante de Posgrado en la Universidad de Tokio logró la síntesis de cristales individuales de alta calidad de EuMnBi 2 , un compuesto en capas que se cree que tiene las dos propiedades de los fermiones e imanes de Dirac, utilizando el crecimiento de flujo en un alto vacío. Este material presenta una arquitectura híbrida que consiste en capas bidimensionales de bismuto con electrones de Dirac y europio con propiedades magnéticas.
Para verificar la fuerte correlación entre los fermiones de Dirac y el estado magnético, este grupo midió la resistencia eléctrica en un campo magnético fuerte unos 30-60 teslas en el Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad de Tokio y el High FieldLaboratorio de materiales superconductores de la Universidad de Tohoku.
Además, para dilucidar el estado magnético, este grupo realizó experimentos de dispersión magnética utilizando rayos X sincrotrón en la Fábrica de Fotones del Instituto de Ciencia de Estructura de Materiales, Organización de Investigación del Acelerador de Alta Energía.
Como resultado, encontraron que la resistencia eléctrica cambiaba significativamente dependiendo del orden magnético del europio. También se descubrió que cuando se aplicaba un campo magnético perpendicularmente a las capas Bi bidimensionales y la dirección del momento magnético giraba en 90grados, la conductividad perpendicular a las capas se suprimió en un 1000 por ciento y los fermiones de Dirac se limitaron dentro de cada capa.
Al confinar electrones de Dirac en la capa bidimensional de Bi mediante el uso de este efecto, este grupo conjunto observó un efecto Hall cuántico medio entero, en el que el valor de la resistencia Hall se vuelve discreto, en un imán en masa deFermiones de Dirac por primera vez.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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