مادة بسمك ذرّات قليلة تكشف عن مغناطيسية غريبة

اكتشف علماء أن مادة لا يتجاوز سمكها بضع ذرّات يمكن أن تُظهر شكلاً جديدًا تمامًا من المغناطيسية، في إنجاز قد يغيّر مستقبل تقنيات الكم والإلكترونيات المغناطيسية.

وجد فريق بحثي من جامعة رايس، وجامعة مينيسوتا، ومعهد بول شيرر أن ثاني أكسيد الروثينيوم (RuO₂) – الذي كان يُعتبر سابقًا غير مغناطيسي – يُظهر سلوكًا مغناطيسيًا فريدًا عند تحويله إلى طبقات ذرّية فائقة الرقة وتعرّضه لإجهاد شبكي.

هذا السلوك، المعروف باسم المغناطيسية البديلة (Altermagnetism)، يجمع بين خصائص المغناطيسية الحديدية والمغناطيسية المضادة، مما يسمح للإلكترونات بترتيب لفّاتها المغناطيسية في اتجاهات متناوبة مع الحفاظ على تأثير مغناطيسي صافٍ. ويُتوقع أن يفتح ذلك الباب أمام تطوير شرائح تخزين ومعالجة بيانات أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.

وباستخدام تقنية التحليل الطيفي لانبعاث الفوتونات المحلّل للّف المغزلي، رصد الباحثون أن الطبقات المجهدة من RuO₂ تولّد أنماطًا مغزلية مميزة، تكشف عن مغناطيسية غير موجودة في الشكل الحجمي للمادة ، ونُشرت النتائج في مجلة ساينس أدفانسز، حيث يرى الخبراء أنها تمهّد الطريق نحو مواد كمّية مُهندَسة بالإجهاد يمكن التحكم في مغناطيسيتها بدقة لتخزين ومعالجة المعلومات.