نشر فريق بحثي من Forschungszentrum Jülich نتائج بحث في Physical Review Letters، نجح في تطوير أول مادة شبه معدنية ثنائية الأبعاد تم التحقق منها تجريبيًا. تسمح هذه المادة الجديدة بتوصيل الإhإلكترونات في اتجاه دوراني واحد فقط، مما يوفر إمكانيات جديدة لتطوير إلكترونيات الدوران.

تتكون المادة من سبيكة فائقة الرقة من الحديد والبلاديوم، بسمك ذرتين فقط. قال عضو الفريق Xin Liang Tan: "هذه المادة لا تحتاج إلى هيكل بلوري مثالي، ويمكن تعديل خصائصها الإلكترونية عن طريق محتوى الحديد." استخدم الفريق تقنية المجهر الحركي المميز للدوران لتأكيد خصائص المادة شبه المعدنية ثنائية الأبعاد، متجاوزًا قيود المواد شبه المعدنية التقليدية التي تحتاج إلى درجات حرارة فائقة الانخفاض للعمل.

أظهرت الدراسة أنه عندما يصل اقتران الدوران بالمدار والتبادل المغناطيسي لذرات الحديد إلى توازن دقيق، تظهر المادة خصائص توصيل فريدة. أشار الدكتور Chen Yingjun: "هذا الاكتشاف ينقض الاعتقاد التقليدي بأن اقتران الدوران بالمدار يعيق تكوين الشبه معدنية." تحتفظ المادة الجديدة بأدائها المستقر عند درجة حرارة الغرفة، وهي متوافقة مع تقنيات الأغشية الرقيقة الحالية، مما يمنحها إمكانات تطبيقية عملية.

يمكن لهذه المادة شبه المعدنية ثنائية الأبعاد أن تكون مكونًا أساسيًا لمرشحات الدوران وأنظمة عزم الدوران المداري، ومن المتوقع تطبيقها في رقائق التخزين من الجيل القادم. كما أن خاصية استقطاب الدوران المعاكس لاتجاه المغنطة قد توفر أفكارًا جديدة لتطوير الأجهزة المغناطيسية على المستوى النانوي.