Открыта новая и очень странная форма магнетизма

Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) открыли новый тип магнетизма. Как показал эксперимент, искусственно созданный материал из диселенида молибдена и дисульфида вольфрама при определённых условиях способен превратиться из парамагнетического в ферромагнетический.

Ферромагнетизм возникает, когда спины всех электронов направлены в одну сторону, — такими, к примеру, являются магнитики на холодильниках. Однако в парамагнетиках спины электронов направлены в разные стороны, и оказалось, что двумерные листы из муаровых материалов способны менять свою форму магнетизма в зависимости от числа электронов.

Так, в эксперименте физики «влили» в решётчатые листы из диселенида молибдена и дисульфида вольфрама электроны, постепенно увеличивая напряжение электрического тока. Затем, чтобы измерить магнетизм, команда направила лазер на этот материал, а потом отследила, как отражается свет при разных поляризациях. Изначально материал проявлял парамагнетизм, но по мере увеличения числа электронов он продемонстрировал внезапный сдвиг, став ферромагнитным.

Интересно, что сдвиг произошёл именно тогда, когда решётка заполнилась электронами «под завязку», что исключило обменное взаимодействие. Команда предположила, что, когда в узлы решётки попадает более одного электрона, они объединяются в частицы под названием «дублоны», которые в итоге заполняют всю решётку посредством квантового туннелирования. Электроны при этом выравнивают свои спины, тем самым создавая ферромагнетизм. Теперь исследователи планируют более внимательно изучить это явление, чтобы выяснить, можно ли его достичь при температурах выше нуля.