Впервые получено изображение спинов электронов с атомным разрешением
Учёные Китайской академии наук и Китайского университета науки и технологий разработали новый метод, позволяющий сканировать спины электронов с атомным разрешением
Для этого они создали особый зонд для сканирующего туннельного микроскопа: его наконечник вырезали ионным пучком из монокристалла бромида висмута в α-фазе. С таким зондом спиновые состояния электронов удалось изучить с атомным разрешением.
Новый зонд различает электроны по спину: он позволяет управлять направлением туннельного тока и выделять разные спиновые состояния электронов. Им исследовали материал из калия, ванадия и селена и получили изображения, подтвердившие в нём особый магнитный порядок — двумерный d-волновой альтермагнетизм.
В экспериментах удалось различить два зеркально симметричных положения атомов ванадия и увидеть особую структуру кристаллической решётки, связанную с формированием волны плотности. Кроме того, оказалось, что возбуждения квазичастиц и интерференционные узоры вдоль двух перпендикулярных направлений решётки имеют противоположную спиновую поляризацию — это стало прямым доказательством расщепления спина с d-волновой симметрией.
Полученные результаты опубликованы в журнале Nature. Разработанный метод может найти применение при изучении двумерных магнитных материалов и других квантовых систем, открыв новые возможности для исследований на атомном уровне.
Источник: Китайская академия наук
