Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Relativistické chování elektronů umožňuje využití magnetické rezonance v elektronických nanosoučástkách. Tento objev je dalším z řady společných výsledků dlouholeté spolupráce vědců z Fyzikálního ústavu Akademie věd a laboratoří v Cambridge a Nottinghamu ve Velké Británii. Práce byla zveřejněna v prestižním odborném časopise Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/NNANO.2011.68).

Ve fyzice představuje magnetická rezonance základní metodu pro studium nových magnetických látek. Při použití známých magnetickými prvků pak může sloužit jako neocenitelný diagnostický nástroj, například v medicíně. Zmíněná vědecká práce představuje nový fyzikální princip magnetické rezonance. Pozoruhodné na tomto principu je, že budící radiofrekvenční pole vzniká a působí přímo ve studované magnetické součástce a součástka sama zároveň slouží jako detektor vyvolaných magnetických oscilací. Obě tyto funkce jsou realizovány pomocí relativistické interakce spinu a náboje pohybujících se elektronů v součástce. Vědci ukázali, že pomocí této metody je možné provádět detailní pozorování v magneto-elektronických součástkách o rozměrech jen několik desítek nanometrů.

Podobně jako konvenční elektronika tak i tzv. spintronika, která využívá elektrické i magnetické chování elektronů například v novém typu operačních pamětí, se posouvá do miniaturních rozměrů stovek nebo jen desítek nanometrů. Relativistická magnetická rezonance by se mohla stát velkým pomocníkem pro studium a využití těchto nejmodernějších elektronických součástek.

Obrázek znázorňuje princip relativistické magnetiké rezonance, nanosoučástku z feromagnetického polovodiče a elektriké zapojení, které bylo k pozorování použito.

Podrobné informace k objevu poskytne Tomáš Jungwirth a Jörg Wunderlich.