En NUST MISIS-professor var en del av ett internationellt forskargrupp som har hittat bevis för förekomsten av Zeeman-spindelkoppling i antiferromagnetiska ledare. Detta arbete kan bana väg för nästa generations elektronik. Studien publicerades i npj Quantum Materials .

Elektronen har två grundläggande egenskaper:laddning och snurr. Konventionella elektroniska enheter använder endast elektronens laddning för informationsbehandling. Under de senaste åren har en enorm forskningsinsats har fokuserats på att bygga grundläggande nya elektroniska enheter (ofta kallade "spintronic -enheter") som specifikt skulle utnyttja spinnegenskaper utöver laddningsgrader. Överföring från konventionell elektronik till spintronics -teknik öppnar möjligheterna att konstruera enheter med hög lagringstäthet och snabb drift. Den tvåkomponents karaktären hos spinnbaserade system gör dem potentiellt användbara för kvantberäkning.

Nuvarande insats för att designa spintronic-enheter fokuserar på att förstå och använda spinn-omloppskoppling, en växelverkan mellan den orbitala vinkelmomentet och spin -vinkelmomentet för en enskild partikel, som en elektron. Dock, spin-orbit-koppling som förekommer i många föreningar är ofta svag eller dess framväxt kräver användning av tunga komponenter. Ett sätt att övervinna utmaningar relaterade till spinnbana kan vara användningen av antiferromagnetik. En koppling av spinn-bana av ovanlig natur, kallas Zeeman spin-orbit-koppling förväntas manifestera sig i ett brett spektrum av ferromagnetiska ledare. Att vara proportionell mot det applicerade magnetfältet, kopplingen är justerbar. Än, experimentellt bevis på detta fenomen har saknats.

Samarbetet mellan en NUST MISIS -fysiker med kollegor från Tyskland, Frankrike och Japan producerade, för första gången, experimentella bevis på Zeeman-spindelkoppling i två mycket olika skiktade ledare:en organisk antiferromagnetisk superledare, och en framträdande elektrondopad superledare som tillhör familjen högtemperaturs kuperat supraledande material. Erhållet på två mycket olika material, resultaten av detta arbete visar den allmänna karaktären hos Zeeman -spinn -omloppskopplingen. Förutom dess grundläggande betydelse, Zeeman spin-orbit-kopplingen öppnar nya möjligheter för spin-manipulation, mycket eftertraktad i den nuvarande ansträngningen att utnyttja elektronspinn för framtida spintroniska applikationer.

"Zeeman spin-orbit coupling kan vara betydligt starkare än andra kända typer av spin-orbit-koppling, därmed tillhandahålla nya vägar för utveckling av i grunden nya elektroniska enheter ", noterade Pavel Grigoriev, Professor vid NUST MISIS -avdelningen för teoretisk fysik och kvantteknik, seniorforskare vid Landau Institute for Theoretical Physics.