Лазерно-индуцированное зарождение хопфионов в хиральном магните

В работе, опубликованной в журнале Nature Physics, шведско-немецко-люксембургско-китайская группа учёных обнаружила магнитные хопфионы. Эксперименты проводились на хиральных магнитных кристаллах. Физики изучали тонкие пленки железа-германия (FeGe) толщиной около 110–200 нанометров. Прорыв стал возможен благодаря использованию фемтосекундных лазерных импульсов.

Метод атомно-колоночной микроскопии позволяет обнаружить скрытые магнитные структуры в антиферромагнетиках

Антиферромагнитные материалы с антипараллельными атомными спинами и нулевой суммарной намагниченностью являются быстрыми и устойчивыми к внешним магнитным помехам, что делает их идеальными для высокоскоростных спинтронных устройств высокой плотности. Однако их нулевая суммарная намагниченность затрудняет традиционную визуализацию, поскольку методы, основанные на нейтронах или синхротронном излучении, имеют ограниченное разрешение и не позволяют легко исследовать микроскопические области или границы раздела. Группа учёных разработала метод электронного магнитного кругового дихроизма (ЭМКД) с разрешением по атомному столбцу, позволяющий визуализировать антиферромагнитный порядок на атомном уровне. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Если наноалмаз размером 4 нанометра подвергнуть сильному давлению, он станет гибким

Учёным известно, что наноалмазы, которые в тысячи раз меньше песчинки, могут выдерживать растяжение или сжатие, разрушающее обычный алмаз. Но никто не знал, как именно это происходит. В статье, опубликованной в журнале Physical Review X, Чунсинь Шань из Чжэнчжоуского университета в Китае и его коллеги исследовали алмазы размером всего в четыре нанометра, чтобы посмотреть, как они реагируют на давление. Согласно публикации, по мере уменьшения размера алмазы становились значительно менее жесткими. В то время как алмаз размером 13 нанометров почти так же тверд, как алмазы, используемые в ювелирных изделиях, алмаз размером 4 нанометра примерно на 30% мягче.

Методом полевой микроскопии обнаружено фемтосекундное оптическое переключение в нанокристаллах оксида индия-олова размером 15 нм

Подобно тому, как антенна взаимодействует с радиоволнами, свет взаимодействует с металлическими наноструктурами. Поэтому понимание того, как структура влияет на колебания поля, дает ценные сведения о физических свойствах самой структуры. Международная исследовательская группа, в которую входят ученые из Института науки о свете им. Макса Планка (MPL), изучает изменения колебаний поля, происходящие при взаимодействии света с нанокристаллами оксида индия-олова (ITO). В рамках совместного исследовательского проекта с участием MPL и Политехнического университета Турина ученые использовали метод разрешения поля впервые для изучения взаимодействия света (в виде коротких лазерных импульсов) с нанокристаллами ITO. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Science.

С помощью квантово-механических эффектов впервые удалось провести оптические измерения с атомным разрешением

Учёные из Регенсбурга и Бирмингема преодолели фундаментальное ограничение оптической микроскопии. С помощью квантово-механических эффектов им впервые удалось провести оптические измерения с атомным разрешением. Невероятное разрешение достигается за счет приближения острого металлического наконечника к поверхности исследуемого материала на чрезвычайно близкое расстояние — зазор меньше размера одного атома. Система освещается лазером непрерывного излучения, «сжимающим» инфракрасный свет в крошечный зазор и концентрирующим его на вершине наконечника. Такое ограничение света позволяет обойти дифракционный предел и обеспечивает пространственное разрешение порядка радиуса кривизны вершины наконечника — обычно около 10 нанометров. Результаты их работы опубликованы в журнале Nano Letters.

Накопление или истощение электронов на скрученном интерфейсе двухслойного титаната стронция при локальном атомном расположении

Было установлено, что простое скручивание и укладка двух слоев оксидных кристаллов позволяет атомной структуре контролировать поведение электронов. Подобно новым структурам, возникающим при наложении и вращении двух сеток, скрученный оксидный интерфейс образует специфические атомные конфигурации, которые действуют как "невидимый забор", либо захватывая, либо отталкивая электроны. Изучение механизма, лежащего в основе этого явления в скрученных оксидных интерфейсах, образующихся при определенных углах поворота, опубликовано в качестве главной статьи в журнале ACS Nano.

Электрически настраиваемая квантовая интерференция атомных спинов на поверхностях

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, продемонстрирован полностью электрический контроль квантовой интерференции в отдельных атомных спинах на поверхности. Используя специально созданный усовершенствованный сканирующий туннельный микроскоп с электронным спиновым резонансом (ESR-STM), учёные разработали полностью электрический метод управления квантовой интерференцией LZSM (интерференция Ландау-Зенера-Штюкельберга-Майораны) в отдельных и связанных атомных спинах на изолирующих пленках.

Простое решение позволяет получать сверхтонкие листы сульфида олова для электроники следующего поколения

Группа исследователей из Университета Тохоку, Национального института квантовой науки и технологий (QST) и Кембриджского университета продемонстрировала новый способ создания уникального материала под названием сульфид олова (SnS), который проводит электричество и реагирует на свет уникальным образом — может помочь в создании более совершенных и компактных электронных устройств. Результаты их работы опубликованы в журнале Nano Letters.

Связь между спином электронов и переносом протонов в хиральных биологических кристаллах

Протоны являются основой биоэнергетики. Способность перемещать их через биологические системы необходима для жизни. Новое исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences впервые показывает, что перенос протонов напрямую зависит от спина электронов при измерении в хиральных биологических средах, таких как белки. Другими словами, движение протонов в живых системах не является чисто химическим; это также квантовый процесс, включающий спин электрона и молекулярную хиральность.

Блокировка спин-долин с синхронной кристаллической симметрией при комнатной температуре в слоистом металлическом кандидате на роль альтернативного магнита

Представлено первое экспериментальное наблюдение двумерного слоистого переменного магнита при комнатной температуре, что подтверждает теоретические предсказания, сделанные профессором Лю в журнале Nature Communications в 2021 году. Результаты опубликованы в журнале Nature Physics.