17 feb. 1999
1 minuut
Met een scanning tunneling microscoop is een team natuurkundigen er voor het eerst in geslaagd de magnetisatie van twee gekoppelde ijzeratomen gecontroleerd te laten wisselen van links- naar rechtshandig en vice versa. Deze atomaire controle kan in de toekomst stabiele magnetische swirls mogelijk maken, die opties bieden voor efficiëntere dataopslag en -verwerking, zegt Nature Communications in een publicatie.
Sommige moleculen en atomaire structuren hebben net als je handen twee vormen, die elkaars spiegelbeeld zijn maar verder hetzelfde. Deze links- of rechtshandigheid komt voor bij aminozuren en suikers, slakkenhuizen, en ook in swirls van magnetisatie. Deze zogenoemde skyrmionen worden momenteel veel onderzocht omdat ze kansen bieden voor nieuwe manieren van dataopslag en -verwerking.
De internationale groep natuurkundigen onderzocht de bron van magnetische links- of rechtshandigheid in de kleinst mogelijke eenheden: atomen. Ze gebruikten speciale nanostructuren met een oppervlak van platinakristallen en daarop twee ijzeratomen, en bekeken deze met een scanning tunneling microscoop. Zo ontdekten ze dat de magnetisatie in het ijzerkoppel met de klok meeging: een rechtshandige ‘swirl’.
"Bovendien konden we de richting van de magnetisatie omdraaien. Door het rechter-ijzeratoom één atomische diameter verder van het linkeratoom af te zetten, draaide de magnetisatie van rechtsom naar linksom, tegen de klok in", zegt professor Alexander Khajetoorians van de Radboud Universiteit, eerste auteur van het artikel in Nature Communications. Hij heeft de leiding over het Nijmeegse lab voor scanning tunneling microscopy.
De onderzoekers hopen nu dat ze de punt van de scanning tunneling microscoop als gereedschap kunnen gebruiken om roosters van honderden ijzeratomen te bouwen, waarop dan links- of rechtshandige skyrmionen kunnen bestaan.
De ontdekking was een samenwerking tussen onderzoekers van de Radboud Universiteit, Hamburg University, Forschungszentrum Jülich en het Max Planck Institute of Solid State Research in Stuttgart.
Tailoring the chiral magnetic interaction between two individual atoms, A.A. Khajetoorians, M. Steinbrecher, M. Ternes, M. Bouhassoune, M. dos Santos Dias, S. Lounis, J. Wiebe & R. Wiesendangerm Nature Communications (2016)
Anderen lazen ook
