مطالعه میکروسکوپی ویژگی‌های مغناطیسی در مواد دوبعدی ممکن شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک تیم تحقیقات بین‌المللی با استفاده از نانومیکروسکوپ جدیدی که ساختند به مطالعه خواص مغناطیسی مواد دوبعدی پرداختند. نتایج نشان داد که در تری‌یدید وانادیم، میزان مغناطیسی بودن در حالت دوبعدی دو برابر ضعیف‌تر از حالت سه‌بعدی این ماده است.

محققان استرالیایی با همکاری محققانی از روسیه و چین نشان دادند که می‌توان ویژگی مغناطیسی مواد فوق نازک را مستقیم و با کمک نانومیکروسکوپ بررسی کرد. این یافته محققان مسیر تازه‌ای به سوی کشف مواد مغناطیسی دو بعدی باز می‌کند.

یافته‌های این پروژه بسیار قابل توجه است چرا که روش‌های فعلی مورد استفاده برای تعیین مشخصات خواص مغناطیسی سه‌بعدی، برای مواد دو بعدی نظیر گرافن مناسب نیست.

ژان فیلیپ تتیین از دانشکده فیزیک دانشگاه ملبورن و مرکز محاسبات کوانتومی و فناوری ارتباطات، می‌گوید: «تاکنون هیچ راهی برای تشخیص دقیق مغناطیس مواد دوبعدی وجود نداشته است. به این معنا که اگر شما می‌خواهید مواد دو بعدی را، مانند آهن‌ربای مورد استفاده در یخچال معمولی، مطالعه کنید و ببینید که چقدر کشش روی آن وجود دارد این کار با روش‌های رایج مقدور نیست در حالی‌که اهمیت زیادی دارد.»

برای حل این مشکل، محققان به رهبری لوید هولنبرگ، از میکروسکوپ فضای خالی نیتروژن با میدان وسیع استفاده کردند، ابزاری که به‌تازگی ساخته شده و دارای حساسیت و تفکیک مکانی قابل توجهی برای اندازه‌گیری مواد دو بعدی است.

هولنبرگ می‌گوید: «این روش این گونه است که شما حسگر‌های ریز مغناطیسی را به نزدیکی ماده دو بعدی می‌آورید تا میدان مغناطیسی آن را درک کنید. این حسگر‌های ریز مغناطیسی همان فضا‌های خالی نیتروژن در یک قطعه الماس هستند که در واقع نقص اتمی ساختاری الماس قلمداد می‌شوند.»

در این پروژه محققان تری‌یدید وانادیم را مطالعه کردند. آن‌ها با استفاده از این میکروسکوپ، صفحات این ماده مغناطیسی را بررسی کردند و دریافتند که مغناطیس آن دو برابر ضعیف‌تر از حالت سه بعدی این ماده است. به بیانی دیگر، بیرون آوردن آن از در یخچال دو برابر آسان‌تر خواهد بود.

تتیین می‌گوید: «این کمی تعجب‌آور بود، ما در حال حاضر سعی داریم بفهمیم که چرا مغناطیس در ماده دوبعدی ضعیف‌تر از حالت سه‌بعدی است.»