Hallo, natuurkundigen en materiaalwetenschappers:je kunt je werk beter opnieuw evalueren als je op iridium gebaseerde materialen bestudeert - leden van de platinafamilie - als ze ultradun zijn.

Iridium "verliest zijn identiteit" en zijn elektronen gedragen zich vreemd in een ultradunne film wanneer ze worden gekoppeld aan op nikkel gebaseerde lagen, die een onverwacht sterke invloed hebben op iridium-ionen, volgens Rutgers University-New Brunswick natuurkundige Jak Chakhalian, senior auteur van een door Rutgers geleide studie in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences .

De wetenschappers ontdekten ook een nieuw soort magnetische toestand toen ze superdunne kunstmatige superstructuren creëerden die iridium en nikkel bevatten, en hun bevindingen zouden kunnen leiden tot meer manipulatie van kwantummaterialen en een dieper begrip van de kwantumtoestand voor nieuwe elektronica.

"Het lijkt erop dat de natuur verschillende nieuwe trucs heeft die wetenschappers zullen dwingen theorieën over deze speciale kwantummaterialen opnieuw te evalueren vanwege ons werk, " zei Chachalian, Professor Claud Lovelace bijzonder leerstoel Experimentele fysica bij de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de School of Arts and Sciences. "Natuurkunde naar analogie werkt niet. Onze bevindingen vragen om een ​​zorgvuldige evaluatie en herinterpretatie van experimenten met 'spin-orbit physics' en magnetisme wanneer de interfaces of oppervlakken van materialen met platinagroepatomen erbij betrokken zijn."

Een diepgaand begrip van het fenomeen werd bereikt dankzij ultramoderne berekeningen, verdedigd door Rutgers co-auteurs Michele Kotiuga, een postdoctoraal onderzoeker, en professor Karin Rabe.

De wetenschappers ontdekten dat op het grensvlak tussen een laag die nikkel bevat en een laag met iridium, er ontstaat een ongebruikelijke vorm van magnetisme die het gedrag van spin en orbitale beweging van elektronen sterk beïnvloedt. Het nieuw ontdekte gedrag is belangrijk omdat kwantummaterialen met een zeer grote spin-baaninteractie populaire kandidaten zijn voor nieuwe topologische materialen en exotische supergeleiding.