3Д наночастицы и магнитное спиновое

С момента их изобретения в 1930-х годах, электронные микроскопы помогли ученым заглянуть в атомной структуры простых материалов, как сталь, и даже экзотические графена. Но, несмотря на эти достижения, такие методы визуализации не могут точно наметить 3Д атомной структуры материалов в жидком растворе, таких как катализатора в водородных топливных элементах, или электролиты в аккумулятор вашего автомобиля.

Теперь, исследователи из лаборатории Беркли, в сотрудничестве с Институтом фундаментальной науки в Южной Корее, университет Монаша в Австралии и Калифорнийского университета в Беркли, разработали методику, которая производит атомно-масштабных 3D-изображений наночастиц кувыркаясь в жидкости между листами графена, самого тонкого материала можно. Их выводы были представлены 2 апреля в журнале Science.

«Это впечатляющий результат. Теперь мы можем измерить атомные позиции в трех измерениях, вплоть до точности в шесть раз меньше, чем водорода, самого маленького атома», — сказал соавтор исследования Питер Ercius, а научный сотрудник молекулярной Литейной лаборатории Беркли.

Методика, называемая 3D один (структура идентификации наночастиц графена жидкости клеток, электронная микроскопия), трудится один из самых мощных в мире микроскопов на молекулярном Литейной лаборатории Беркли. Исследователи сделали тысячи снимков из восьми платиновых наночастиц «в ловушке» в жидкости между двух листов графена, называемом «окне графена».

Эти графеновые листы-каждый просто толстый атом — «достаточно сильны, чтобы содержать крошечные очаги жидкости, необходимые для приобретения высококачественных изображений атомной композицию наночастиц’,» Ercius объяснил.

Затем исследователи адаптированные компьютерные алгоритмы изначально разрабатывались для биологических исследований с целью объединить многочисленных 2D-изображений в атомно-разрешение 3D изображения.

Достижение, которое улучшает технику впервые сообщалось в 2015 году, знаменует собой важную веху для исследователей. «С 3D-один, мы можем определить, почему такие маленькие наночастицы являются более эффективными катализаторами, чем крупные в топливных элементах и водородных транспортных средств», — сказал Ercius.

Тонкая настройка магнитных вращаться быстрее, меньше памяти устройства

В отличие от магнитных материалов, используемых для изготовления типичном устройстве памяти, антиферромагнетики не прилипает к Ваш холодильник. Это потому, что магнитных спинов в антиферромагнетиках противоположно согласованы и уравновешивают друг друга.

Ученые давно предположили, что антиферромагнетики имеют потенциал в качестве материалов для ультрабыстрых стабильный воспоминания. Но никто не мог понять, как манипулировать их намагниченности для чтения и записи информации в устройство памяти.

Теперь, команда исследователей лаборатории Беркли и Калифорнийского университета в Беркли, работающие в центре, для новых путей к квантовой когерентности в материалах, энергии, пограничный научно-исследовательский центр, финансируемый Министерством энергетики США, разработали переключатель антиферромагнитной для компьютерной памяти и обработки. Их выводы, опубликованные в журнале Nature материалы, иметь последствия для дальнейшей миниатюризации вычислительных устройств и персональной электроники без потери производительности.

С помощью фокусированного ионного пучка инструмент в Беркли лаборатории молекулярной Литейный, ученых, возглавляемой Джеймсом Analytis, факультет ученый в лаборатории Беркли материалов деления наук и доцент и Киттель кафедры физики конденсированных сред Калифорнийского университета в Беркли — производство устройства из атомарно тонких листов дисульфида ниобия, а / дихалькогенид переходных металлов (ТМД). Чтобы сформировать антиферромагнитной ТМД, они синтезированы слои атомов железа между каждым листом дисульфида ниобия.

Исследование соавторы Nityan Наир и Эран Манив обнаружили, что применение малых импульсов электрического тока вращается спинов антиферромагнетика, который в свою очередь переключает сопротивления материала от высокой к низкой.

К их удивлению, они обнаружили, что «эти магнитные спины может быть перевернута или манипулировать с мелкими прикладных течений, примерно в 100 раз меньше, чем в любых других материалов с такой же ответ», — сказал Analytis.

Затем исследователи планируют протестировать различные антиферромагнитные экрана в надежде определить систему, которая работает при комнатной температуре и, следовательно, дальнейшее развитие в области спин на основе электроники или спинтроники, где информация переносится на магнитный спин электронов.

сделать разницу: спонсорские возможности