До сих пор на практике было отмечено две формы магнетизма твердых материалов. Наиболее характерный ферромагнетизм проявляется при ориентировке спинов всех электронов в одном направлении. В случае произвольной их ориентировки возможно возникновение парамагнетизма.
Новое исследование проведено в ETH Zurich на основе экспериментальных муаровых материалов. Это материалы с решетчатой структурой, созданные из двумерных листов диселенида молибдена и дисульфида вольфрама. Их решетка может содержать электроны. Исследование было нацелено на выяснение типа магнетизма данных материалов. Методика работ состояла в насыщении их электронами путем подачи электрического тока с постепенным повышением напряжения при температуре, близкой к абсолютному нулю. Магнетизм определяли с использованием лазерного луча на основе степени отражения света для разных поляризаций.
При низких напряжениях муаровый материал проявляет парамагнетизм. Однако с повышением напряжения в определенный момент поведение объекта резко изменяется на ферромагнитное. Было установлено, что этот момент соответствует заполнению каждого узла решетки более чем одним электроном.
Исследователи предположили проявление кинетического магнетизма, до этого описанного для твердых материалов только теоретически. Его механизм состоит в заполнении решетки дублонами путем квантового туннелирования, образующимися в результате объединения электронов в ее узлах. При этом электроны снижают кинетическую энергию, как при ферромагнетизме.
Далее предстоит более детальное изучение отмеченного явления, в том числе возможность его проявления при более высоких температурах.
