Hallå, fysiker och materialvetare:Du skulle bättre omvärdera ditt arbete om du studerar iridiumbaserade material – medlemmar av platinafamiljen – när de är ultratunna.

Iridium "förlorar sin identitet" och dess elektroner verkar konstigt i en ultratunn film när de sätts i kontakt med nickelbaserade lager, som har en oväntat stark inverkan på iridiumjoner, enligt Rutgers University-New Brunswick fysiker Jak Chakhalian, senior författare till en Rutgers-ledd studie i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences .

Forskarna upptäckte också en ny typ av magnetiskt tillstånd när de skapade supertunna konstgjorda överbyggnader innehållande iridium och nickel, och deras fynd kan leda till större manipulation av kvantmaterial och djupare förståelse av kvanttillståndet för ny elektronik.

"Det verkar som om naturen har flera nya knep som kommer att tvinga forskare att omvärdera teorier om dessa speciella kvantmaterial på grund av vårt arbete, sade Chakhalian, Professor Claud Lovelace är begåvad som professur i experimentell fysik vid institutionen för fysik och astronomi vid School of Arts and Sciences. "Fysik i analogi fungerar inte. Våra resultat kräver noggrann utvärdering och omtolkning av experiment på "spin-omloppsfysik" och magnetism när gränssnitten eller ytorna av material med platinagruppatomer är inblandade."

Djup förståelse av fenomenet uppnåddes tack vare toppmoderna beräkningar som försvarats av Rutgers medförfattare Michele Kotiuga, en postdoktor, och professor Karin Rabe.

Forskarna fann att vid gränsytan mellan ett lager som innehåller nickel och ett med iridium, en ovanlig form av magnetism uppstår som starkt påverkar beteendet hos spinn och omloppsrörelse hos elektroner. Det nyupptäckta beteendet är viktigt eftersom kvantmaterial med mycket stor spin-omloppsinteraktion är populära kandidater för nya topologiska material och exotisk supraledning.