I fisici sono riusciti a scoprire un nuovo effetto magnetoelettrico

Come sai, elettricità e magnetismo hanno una relazione piuttosto stretta. Dopotutto, le linee elettriche ad alta tensione in funzione formano un campo elettromagnetico e i magneti che ruotano nel generatore avviano il processo di generazione di elettricità. Ma questa connessione è molto più complicata di quanto sembri a prima vista, perché in alcuni materiali esiste una connessione elettrica e magnetica.

Quindi le proprietà elettriche sono influenzate dai campi magnetici e viceversa. In questa situazione si parla di "effetto magnetoelettrico", che svolge un ruolo estremamente importante in alcuni dispositivi.

Primi esperimenti con materiale unico

Il gruppo di ricerca dell'Università di Tecnologia di Vienna ha condotto uno studio su un materiale per il quale, a prima vista, l'effetto magnetoelettrico era impossibile.

La cosiddetta langasite, un cristallo costituito da lantanio, gallio, silicio e ossigeno, che è inoltre drogato con atomi di olmio, è stata studiata a fondo.

Allo stesso tempo, gli esperimenti effettuati hanno mostrato che l'effetto magnetoelettrico si osserva anche in questo materiale. Funziona in modo diverso dal solito algoritmo.

Come si è scoperto, anche un piccolissimo cambiamento nella direzione del campo magnetico può cambiare le proprietà elettriche del materiale nello stato opposto.

Ma l'intero problema è che, secondo la teoria, questo materiale non può avere un effetto magnetoelettrico, poiché il reticolo cristallino di langasite è idealmente simmetrico.

Per riferimento. La relazione tra proprietà elettriche e magnetiche dipende dal fatto che il cristallo abbia o meno simmetria interna. Quindi, se in un cristallo di una sostanza un lato del cristallo è un'immagine speculare dell'altro lato, allora in un tale materiale, secondo calcoli teorici.

Ma come hanno dimostrato gli esperimenti, se aumenti la forza del campo magnetico, succede qualcosa di insolito e sono gli atomi di olmio che cambiano il loro stato quantico iniziale e acquisiscono un magnetico momento. È questo momento che rompe la simmetria ideale del cristallo.

Certo, dal punto di vista della geometria, anche il cristallo in esame è rimasto perfettamente simmetrico, ma è solo necessario tener conto del magnetismo degli atomi. Ma ha appena cambiato e quindi ha rotto la simmetria.

Si scopre che la polarizzazione elettrica del cristallo può cambiare non a causa dell'influenza del campo magnetico, ma a causa dell'effetto magnetoelettrico e del campo elettrico.

Ma le proprietà uniche dell'effetto magnetoelettrico non sono finite qui. Si scopre che se la direzione del campo magnetico viene leggermente modificata, la polarizzazione può essere completamente invertita.

In altre parole, è sufficiente ruotare leggermente il campo magnetico per consentire di modificare la polarizzazione elettrica del cristallo.

Questa è una forma completamente nuova dell'effetto magnetoelettrico, che non è stata osservata da nessun'altra parte.

Quali sono le prospettive di apertura

Qualsiasi scoperta deve essere vantaggiosa. Gli scienziati hanno in programma di continuare gli esperimenti e verificare se un campo elettrico è in grado di modificare le proprietà elettriche. Se il nuovo esperimento avrà successo, allora, usando il nuovo principio, sarà possibile implementare un tipo completamente nuovo di memoria a stato solido.

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