Phòng thí nghiệm Quốc gia Berkeley (LBNL) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Berkeley (UC Berkeley) đã phát triển vật liệu từ tính mỏng nhất trên thế giới – độ dày chỉ bằng một lớp nguyên tử và lợi thế quan trọng hơn là nó có thể duy trì từ tính ở nhiệt độ phòng.

Theo Epoch Times, vật liệu này sẽ thúc đẩy những thay đổi mới trong lĩnh vực máy tính và công nghệ điện tử, chẳng hạn như tạo ra thế hệ bộ nhớ mới có mật độ lưu trữ cao hơn, và cung cấp các công cụ mới cho nghiên cứu vật lý lượng tử.

Dao Kiệt, phó giáo sư khoa học vật liệu, một trong những tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Đây là vật liệu từ tính hai chiều đầu tiên trên thế giới có thể duy trì tính ổn định hóa học ở nhiệt độ phòng”.

Mặc dù màng từ thường được sử dụng trong các thiết bị lưu trữ hiện đại đã là vật liệu rất mỏng, nhưng chúng vẫn là vật liệu ba chiều ở cấp độ vi mô, có nghĩa là chúng dày ít nhất vài trăm hoặc vài nghìn nguyên tử.

Trong vài thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã tiếp tục cải tiến công nghệ, và muốn làm cho vật liệu từ tính ngày càng mỏng hơn, cuối cùng đạt đến độ dày hai chiều, để mật độ dữ liệu được lưu trữ ngày càng cao hơn. Các nghiên cứu trước đây cũng đã tạo ra vật liệu từ tính hai chiều, nhưng thành phần hóa học của chúng không ổn định ở nhiệt độ phòng và dễ mất từ ​​tính.

“Hiện tại, các vật liệu từ tính hai chiều tiên tiến nhất cần phải làm việc ở nhiệt độ thấp. Điều này không thực tế, bởi vì các trung tâm dữ liệu đều hoạt động ở nhiệt độ phòng”. Giáo sư Dao nói, “Vật liệu từ tính hai chiều của chúng tôi không chỉ là vật liệu đầu tiên có thể hoạt động ở nhiệt độ phòng hoặc thậm chí cao hơn nhiệt độ phòng, mà cũng là vật liệu đầu tiên thực sự đạt được tính hai chiều: nó chỉ dày bằng một lớp nguyên tử”.

Các nhà nghiên cứu cho biết, vật liệu này sẽ cung cấp một nền tảng mới cho nghiên cứu vật lý lượng tử. “Vật liệu từ tính mỏng của chúng tôi chỉ dày một lớp nguyên tử, cung cấp nền tảng tốt nhất để khám phá thế giới lượng tử. Nó mở ra từng nguyên tử để khám phá, giúp khám phá cơ chế vật lý lượng tử ở cấp độ các nguyên tử từ tính riêng lẻ và sự tương tác giữa các nguyên tử từ tính. Với các vật liệu từ tính truyền thống dày hơn, tất cả các nguyên tử từ bị chôn sâu trong vật liệu, rất khó để nghiên cứu các điều kiện bên trong”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 25/6/2021.

Có thể bạn quan tâm: