Учёные из России, Германии и Нидерландов впервые всесторонне изучили свойства перспективного материала — ромбоэдрического титаната кобальта — в сверхсильных магнитных полях.
Результаты эксперимента, опубликованные в журнале Physical Review B, помогут приспособить этот материал для работы в системах связи нового, шестого поколения (6G).
Сегодня инженеры по всему миру ищут материалы, на основе которых можно будет создавать сверхминиатюрные оптомагнитные устройства для передачи данных с колоссальной скоростью. Один из главных кандидатов — антиферромагнетики. Это особые магнитные материалы, в которых магнитные моменты соседних атомов направлены в противоположные стороны. Теоретики предполагают, что колебания внутри кристаллических решёток некоторых антиферромагнетиков (включая соединения титана, кобальта или марганца) имеют терагерцовую частоту. Это и позволяет передавать информацию невероятно быстро, сообщает ТАСС.
Объектом исследования стал титанат кобальта — соединение кислорода, титана и кобальта, атомы которого образуют структуру в виде ромбоэдров (объёмных фигур, похожих на куб, но с гранями-ромбами). Чтобы разобраться в его свойствах, учёные охладили материал до температуры минус 269 °C (почти до абсолютного нуля) и поместили в сверхмощное магнитное поле. Так им удалось выделить три разных типа физических возбуждений, влияющих на поведение материала.
Результаты оказались неожиданными. Выяснилось, что взаимодействие между этими возбуждениями устроено гораздо сложнее, чем предполагалось ранее. Существующие теоретические модели не могут в полной мере описать свойства титаната кобальта и подобных ему материалов. Впрочем, сами физики считают, что дальнейшие опыты — уже в более слабых полях — помогут восполнить пробелы и в конечном счёте научиться управлять этими свойствами. А значит, приблизить появление связи нового поколения.
