&bala; Física 18, S85
Uma versão 2D de meio metal-um condutor elétrico seletivo-poderia ajudar os eletrônicos à base de rotação.
Meio metais são materiais que conduzem eletricidade usando elétrons de apenas um tipo de rotação: gire ou gire para baixo. Um meio steel prático ajudaria os cientistas a obter tecnologias spintrônicas com eficiência energética, dispositivos que processam e armazenam dados aproveitando a carga e a rotação dos elétrons. Infelizmente, os meio metais encontrados até agora operam apenas em temperaturas criogênicas. Além disso, a meia metalicidade deles desaparece em suas superfícies, impedindo a miniaturização. Um meio steel 2D seria o perfect. Mas, embora esse materials tenha sido previsto, ainda não foi produzido. Agora, Xin Liang Tan, do Forschungszentrum Jülich, na Alemanha, e seus colegas projetaram um meio steel 2D na forma de uma liga ultrafina de ferro e paládio (1).
A equipe procurou induzir meia metalicidade através da complexa interação de dois efeitos. A primeira é a interação da troca, que faz com que os rotações dos elétrons vizinhos se alinhem paralelamente um ao outro. O segundo é o acoplamento de spin -órbita, pelo qual a rotação de um elétron está ligada ao seu movimento orbital. O ferro exibe uma forte interação de troca, enquanto o paládio possui um acoplamento substancial de spin -órbita. Tan e seus colegas cresceram uma liga de dois átomos desses dois metais na superfície de um cristal de paládio.
Usando uma técnica de imagem de última geração chamada microscopia de momento resolvida por spin, os pesquisadores investigaram a estrutura eletrônica da liga. Eles descobriram que todos os elétrons da liga tinham a mesma orientação de rotação na energia de Fermi, a energia relevante para a condução. Esta observação fornece evidências diretas para a meia metalicidade 2D, que a equipe apoiou com a modelagem teórica. Fundamentalmente, a liga é desordenada; Sua meia metalicidade não requer perfeição cristalina. Esses resultados derrubam a visão convencional de que o acoplamento de spin-órbita é prejudicial à meia metalicidade e abre uma nova rota para encontrar materiais spintrônicos.
–Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Durham, Reino Unido.
Referências
- Xl tan et al.“Alternate Engineering de um meio steel bidimensional”. Phys. Rev. Lett. 135036703 (2025).
