Neue experimentelle Erkenntnis, unter der Leitung von Forschern an der University of Minnesota, zeigt, dass Ru der chemischen Elemente das vierte Element mit einzigartigen magnetischen Eigenschaften bei Raumtemperatur sind. Diese Entdeckung lässt sich verbessern, Sensoren, Computer-Speicher und Logik-Ausrüstungen oder anderen Geräten, die magnetische Materialien verwenden. Der Gebrauch des Ferromagnetismus oder der grundlegende Mechanismus, durch den bestimmte Materialien (z. B. Eisen) bilden Permanentmagnete oder werden von Magneten angezogen, kann auf die antike zurückverfolgt werden, als Magneten für die Navigation benutzt wurden. Seitdem wurden nur drei Elemente des Periodensystems zu ferromagnetischen in Raumtemperatur Eisen (Fe), Kobalt (Co) und Nickel (Ni) gefunden. Seltene Erden Element Gadolinium (Gd) verliert fast 8 Grad Celsius.

Die folgende Abbildung zeigt, wie eine positive Phase des Ru ultradünne Film Wachstum Methoden verwenden musste. Foto: Universität von Minnesota, Quarterman Et al., Nature Communications

Magnetische Materialien sind sehr wichtig in Industrie und moderner Technik. Es wird in Grundlagenforschung und viele alltägliche Anwendungen verwendet, wie z. B. Sensoren, Motoren, Generatoren, Festplatte Medien und mehr vor kurzem Erinnerungen drehen. Da das Wachstum von Dünnschichten in den letzten Jahrzehnten verbessert hat, hat es die Fähigkeit zur Steuerung der Gitterstruktur der Kristalle - auch diejenigen, die nicht in der Natur sind. Diese neue Studie zeigt, dass Ru kann das vierte Einzelelement ferromagnetischen Material mit ultra-dünnen Schichten um die ferromagnetische Phase zu fördern. Die Studie wurde in der aktuellen Ausgabe von Nature News veröffentlicht. Der Hauptautor des Papiers ist Patrick Quarterman, den letzten Doktorand an der University of Minnesota. Er ist National Research Council (NRC) Postdoctoral Fellow an das National Institute of Standards and Technology (NIST).

Professor Robert F. Hartmann von der University of Minnesota sagte: Magnetismus ist immer wieder erstaunlich. Es beweist einmal mehr selbst. Wir freuen uns sehr und wir sind sehr dankbar, dass man das erste Experiment beweisen und die experimentelle Gruppe des Periodensystems das vierte ferromagnetische Element hinzugefügt werden. Dies ist eine spannende, aber schwieriges Problem. Es dauerte etwa zwei Jahre, findet den richtigen Weg, dieses Material zu "Pflanzen" und zu bestätigen. Diese Arbeit begeistern die magnetische Forschungsgemeinschaft und die grundlegenden Aspekte von vielen bekannten elementaren Ferromagnetismus zu studieren. Andere Mitglieder der Gruppe betonte auch die Bedeutung dieser Arbeit. Paul Voyles, Co-Autor des Department of Materials Science und Engineering am Department of Materials Science und Engineering an der Universität von Wisconsin-Madison, sagte: "die Fähigkeit zu manipulieren und Materie auf atomarer Skala zu charakterisieren, ist die Eckpfeiler der modernen Informationstechnologie. Professor Wang Teamarbeit an der University of Minnesota zeigt, dass sogar die einfachsten Systeme, diese Tools neue Dinge, einschließlich ein einzelnes Element finden können.

Partnern aus der Industrie einig, dass die Zusammenarbeit der Schlüssel zur Innovation ist

Diese hochauflösende elektronenmikroskopische Aufnahme bestätigt die quadratische Phase des Ru vorhergesagt durch den Autor der Studie. Foto: Universität von Minnesota, Quarterman Et al., Nature Communications

Ian A. Young, senior Fellow und Direktor der Intel Corporation, sagte: Intel freut sich über seinen langfristigen Forschungskooperation mit der University of Minnesota und C-SPIN. Wir freuen uns sehr, diese Entwicklungen zu teilen, durch die Erforschung der Quanteneffekte Materialien. Einblick in innovative energiesparende Logik und Gedächtnis Geräte vorsehen. Anderen Branchenführern einig, dass diese Entdeckung auf der Halbleiter-Branche auswirken wird. Die Bedeutung der Spintronik, der Halbleiter-Industrie rasant, sagte Todd Younkin, Leiter des DARPA-geförderten Semiconductor Research Konsortium (SRC). Die grundlegende Fortschritte im Verständnis der magnetischen Materialien, wie Prof. Wang und sein Team in der vorliegenden Studie zeigen ist entscheidend für die kontinuierliche Durchbrüche in der Rechenleistung und Effizienz zu erreichen.

Neue Technologien erfordern neuartige Materialien

In Daten-Storage-Technologie magnetische Aufzeichnung nach wie vor dominiert, aber magnetische basierenden random Access Memory und computing begann, sie zu ersetzen. Diese magnetische Erinnerungen und Logikbausteinen verhängen zusätzliche Einschränkungen für magnetische Materialien, Datenspeicherung und Berechnungen im Vergleich zu traditionellen Festplatte Medien magnetischer Materialien. Dieser Impuls für neue Werkstoffe hat Interesse an Vorhersagen, die darauf hinweisen, dass nicht-ferromagnetische Materialien wie Ru, Palladium und Ruthenium ferromagnetischen unter geeigneten Bedingungen werden neu entfacht. Nach bestehenden theoretischen Vorhersagen verwenden Forscher an der University of Minnesota Samen Layer Technik zwingen die positive Phase der Ru, die bevorzugt sechseckiger Strukturen und beobachtet ferromagnetischen zunächst in einzelne Elemente im Raum Temperatur. Beispiele.

Die Kristallstruktur und magnetischem Material zeichnen sich durch Zusammenarbeit mit dem Minnesota Charakterisierung Anlage und Kollegen an der University of Wisconsin. Die Forscher sagten: Diese Studie öffnet die Tür für die Grundlagenforschung auf diese neue Art der ferromagnetischen Ru. Aus Sicht der Anwendung Ru ist interessant, weil es Antioxidans ist und anderen theoretischen Vorhersagen deuten darauf hin, dass es hohen thermischen Stabilität hat – eine wichtige Voraussetzung für magnetische Speicher. Forschung auf dieses hohe Temperaturstabilität steht im Mittelpunkt der Forschung an der University of Minnesota.

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