Исследователи нашли способ управлять электрическими свойствами перспективного магнитного материала с помощью простого механического воздействия. Растянув теллурид марганца всего на 1%, они превратили хаотичную структуру из множества магнитных доменов в упорядоченное состояние с одним доменом — и получили возможность контролировать электрический сигнал.
Материал относится к альтермагнетикам — новому классу магнитов, которые могут стать основой для более быстрой и энергоэффективной электроники. Но проблема в том, что в обычном состоянии теллурид марганца образует множество магнитных доменов, направленных в разные стороны. Их сигналы перекрываются, и понять истинную магнитную структуру материала почти невозможно.
Ученые применили одноосную деформацию — растянули кристалл в одном направлении. Это заставило все домены выстроиться синхронно, и исследователи впервые смогли четко измерить магнитную структуру. Сигналы от сосуществующих доменов перекрывались, и было непонятно, какова реальная структура. Деформация позволила выделить один домен и увидеть картину целиком.
Но главное — это дало возможность управлять аномальным эффектом Холла, при котором в материале возникает напряжение под действием магнитного поля. При температуре около минус 45°C ученые обнаружили, что деформация меняет полярность сигнала. При этом сами магнитные взаимодействия внутри материала почти не меняются — эффект вызван изменением так называемой кривизны Берри, свойства, описывающего поведение электронов.
Важно, что деформация всего в 1% дает такой же эффект, как изменение температуры на 150 градусов. А управлять температурой в реальных устройствах сложно, механическая деформация может оказаться гораздо практичнее. Как отметил один из авторов, теперь можно переключать электрический сигнал с помощью деформации, практически не меняя магнитные свойства материала.
Исследователи видят в этом шаг к созданию устройств на основе альтермагнетизма — памяти нового типа и высокочастотной электроники.
Читайте также: Прототип поезда на магнитной подушке разогнался до 800 км/ч за 5,3 секунды