Магнитное сопротивление в сэндвиче из графена экспресс
Два листа графена — тончайшие слои углерода толщиной в один атом — уложены как хлеб в бутерброде. Между ними — намагниченный слой CrSBr. Когда через такой сэндвич пропускают ток, сопротивление зависит от того, куда смотрят магнитные моменты в среднем слое. Ученые обнаружили, что сопротивление можно менять более чем в три раза, просто меняя напряжение на контактах или охлаждая образец до 20 К — это примерно -253°C, холоднее, чем поверхность Плутона.
Если магнитное поле плавно поворачивает намагниченность, сопротивление меняется не хаотично, а по четкому математическому закону: оно линейно зависит от косинуса половины угла поворота. Похоже на ручку громкости, где звук растет не скачками, а плавно и предсказуемо. Такая зависимость указывает, что слои графена и CrSBr взаимодействуют на квантовом уровне, и это взаимодействие зависит от направления спина электрона — его собственного вращения, как у крошечного волчка.
Такие структуры могут стать основой для магнитных сенсоров или элементов памяти, где информация записывается не зарядом, а направлением намагниченности. И управлять этим можно будет не только магнитным полем, но и электрическим напряжением — как переключать свет не выключателем, а поворотом ручки.
CrSBr — это слоистый магнитный полупроводник, который сохраняет магнитные свойства даже при толщине в несколько атомных слоев.