MIT’den fizikçi Riccardo Comin'in öncülüğünde yürütülen uluslararası araştırma ekibi, teorik olarak öngörülen ancak bugüne kadar gözlemlenememiş olan p-dalga magnetizmayı nikel iyodür (NiI₂) adlı iki boyutlu bir kristal üzerinde tespit etti. Comin, “Bu tamamen yeni bir fikirdi ve nikel iyodürün bu tür bir etkiyi gösterebileceğini fark edince denemeye karar verdik” dedi.
Klasik mıknatıslarda, elektronlar spin adı verilen bir özelliğe göre aynı hizaya gelir. Ancak p-dalga magnetizma, ferromanyetizma ve antiferromanyetizmanın birleşimini içeren farklı bir yapı sunar. Bu türde, elektron spinleri aynalanmış spiral yapılar oluşturarak büyük ölçekte manyetik alanın iptal edilmesini sağlar.
Yüksek sıcaklıkta fırınlanarak elde edilen ultra ince nikel iyodür pulları, elektronların çevresindeki manyetik alanlara göre farklı yönlerde dönmesini sağladı. Araştırmacılar, bu özel kristal yapıya polarize ışık yansıtarak, elektron spinleri arasında spiral benzeri konfigürasyonları ortaya çıkardı.
MIT'den fizikçi Qian Song, “Bu yeni magnetizma formunun elektriksel olarak da kontrol edilebildiğini gösterdik” dedi. Araştırmacılara göre bu durum, daha hızlı, daha kompakt, enerji tasarruflu ve kalıcı manyetik hafıza cihazlarının önünü açıyor.
Yeni gözlemler, spintronik adı verilen ve bilgi saklama ya da enerji aktarımında elektron spinlerinin kullanıldığı yeni bir teknolojinin temelini oluşturabilir. Bu teknoloji, geleneksel elektrik yükü akışı yerine spinlerin kontrol edilmesine dayanarak daha az enerjiyle çalışabilecek sistemlerin geliştirilmesini hedefliyor.
Her ne kadar bu sistem şu anda laboratuvar ortamında özel koşullara ihtiyaç duysa da, uzun vadede çok daha verimli elektronik cihazların önünü açabilir. Song, “Manyetik anahtarlamayı kontrol etmek için sadece küçük bir elektrik alan yeterli” diyerek p-dalga mıknatısların enerji tüketimini beş basamak kadar azaltabileceğini belirtti.
