Wetenschappers van de Universiteit van Linköping, Zweden, werken met de perovskietfamilie van materialen, hebben een opto-elektronische magnetische dubbele perovskiet ontwikkeld. De ontdekking opent de mogelijkheid om spintronica te koppelen aan opto-elektronica voor snelle en energiezuinige informatieopslag.

Perovskieten vormen een familie van materialen met veel interessante eigenschappen:ze zijn goedkoop te vervaardigen, hebben uitstekende lichtgevende eigenschappen en kunnen worden aangepast voor meerdere toepassingen. Onderzoekers hebben zich tot nu toe geconcentreerd op het ontwikkelen van varianten voor zonnecellen, light-emitting diodes en snelle optische communicatie. Perovskieten kunnen uit veel verschillende organische en anorganische stoffen bestaan, maar ze worden gedefinieerd door hun speciale kubische kristalstructuur. Van een type perovskiet dat halogenen en lood bevat, is onlangs aangetoond dat het interessante magnetische eigenschappen heeft. het openen van de mogelijkheid om het in spintronica te gebruiken.

Spintronica is het veld waarin informatie wordt opgeslagen over de draairichting van een deeltje (zijn spin), niet alleen de lading (plus of min). Spintronics wordt verondersteld een enorm potentieel te hebben voor de volgende generatie informatietechnologie, omdat informatie met hogere snelheden en met een laag energieverbruik kan worden verzonden. Het bleek, echter, dat de magnetische eigenschappen van halide-perovskieten tot nu toe alleen in verband werden gebracht met loodhoudende perovskieten, die de ontwikkeling van het materiaal om gezondheids- en milieuredenen heeft beperkt.

De wetenschappers van Linköping University hebben nu, samen met een grote groep collega's in Zweden, Tsjechië, Japan, Australië, China en de VS, en geleid door professor Feng Gao van LiU, erin geslaagd om een ​​ongevaarlijke perovskietlegering te maken, en produceren een magnetische dubbele perovskiet.

Ze tonen in een artikel in wetenschappelijke vooruitgang dat magnetische ijzerionen, Fe ₃ ⁺ , zijn opgenomen in een eerder bekende dubbele perovskiet met interessante opto-elektronische eigenschappen en bestaande uit cesium, zilver, bismut en broom, Cs ₂ AgBiBr ₆ .

De onderzoekers hebben in experimenten aangetoond dat het nieuwe materiaal een magnetische respons heeft bij temperaturen onder de 30 K (-243,15 °C).

"Dit zijn voorlopige experimenten uit een verkennend onderzoek, en we zijn niet helemaal zeker van de oorsprong van de magnetische respons. onze resultaten, echter, suggereren dat dit waarschijnlijk te wijten is aan een zwakke ferromagnetische of anti-ferromagnetische respons. Als, we hebben een hele reeks nieuwe materialen voor toekomstige informatietechnologie. Maar er is meer onderzoek nodig, niet in het minst om de magnetische eigenschappen bij hogere temperaturen te verkrijgen, ' zegt Feng Gao.

"Perovskieten zijn spannende materialen, en ze hebben een enorm potentieel voor gebruik in toekomstige producten waarvoor goedkope en snelle informatieoverdracht nodig is, " hij zegt.