Американские физики открыли новый тип магнитов, изучая соединения урана и сурьмы. О свойствах и уникальности этого магнитного материала они рассказали в публикации в журнале Nature Communications.
Все магнитные материалы состоят из так называемых «доменов». Это особые области, в которых спины электронов у атомов повернуты в одну сторону, противоположную той, куда направлены спины электронов в соседних доменах.
Авторы исследования открыли новый тип магнитов, когда проводили эксперименты с соединениями урана и элементами из подгруппы азота – висмута и сурьмы. По словам исследователя Линь Мяо из университета Нью-Йорка (США), ученые случайно выяснили, что комбинация сурьмы и урана проявляет необычные магнитные свойства. При этом у нее нет доменов или других подобных структур.
Позднее Мяо и его команда ученых пришли к выводу, что это «невозможный» магнитный материал, у которого нет магнитного момента. Возможность его существования при сверхнизких температурах предсказывали теоретики несколько десятков лет назад.
В соответствии с этой теорией, электроны могут быть распределены внутри некоторых материалов таким образом, что их столкновения приведут к созданию особых зон, где спины одиночных частиц будут направлены только вверх или вниз. И в этом случае каждый из электронов сохранит самостоятельность. Такой магнит физики называют «синглетным». До сих пор считалось, что подобные структуры могут возникать только при низких температурах. Изучение антимонида урана показало, что это не так.
