Физиката за кратко превърна немагнитните метали в магнити

на вашата страница -->

Vesti.ru: Благодарение на използването на фулерени, физиците успяха да „подарят“ магнетизъм на немагнитните мед и манган.

Два обикновени метала, които нямат магнитни свойства - мед и манган - физиците в рамките на ново изследване са надарени с такива. За кратко време тънките слоеве от тези материали се държаха като магнитно желязо, кобалт или никел. Техниката за превръщане на немагнитен материал в магнитен включва създаването на най-тънките слоеве и въвеждането на въглеродни молекули в тях.

Постоянните магнити на основата на желязо имат своите свойства поради завъртанията на електроните, които химичният елемент има в състава си. Спинът по същество означава, че всеки електрон създава свое собствено магнитно поле.

Повечето електрони се сдвояват по такъв начин, че завъртанията взаимно компенсират ефекта на другия. Но някои несдвоени завъртания се изравняват с външното магнитно поле и остават в същата позиция, дори когато това поле е премахнато.

Комбинираният ефект на тези малки обединени магнитни полета е това, което прави някои метали, като желязо, кобалт и никел, магнитни материали при стайна температура.

Както е описано в съобщение за пресата, като част от своя експеримент учените са накарали немагнитната мед и манган да се държат по абсолютно същия начин и да проявяват магнитни свойства. Учените изградиха сандвич върху субстрат от тънки филми от метали (2,5 нанометра) и слоеве от фулерени (15 nm) - подобни на клетка молекули от 60 въглеродни атома. Фулерените се отличават с това, че са особено ефективни при привличането на електрони, отговорни заелектропроводимост на металите.

В резултат на промяна на електронната структура на пробите, физиците получиха доста слаби и изключително тънки, но все пак магнитни слоеве от мед и манган. Когато бяха изложени на външно магнитно поле и след това отстранени, 10% от индуцираното магнитно поле остана активно.

За да проверят дали преходът на електрони на границата метал-фулерен е отговорен за проявата на ефекта, учените поставиха алуминий между слоевете. Магнитните свойства на пробите, както се очакваше, изчезнаха.

Технологията може да се използва и във вятърни турбини, съдържащи електрически генератори с магнитни материали, които трябва да поддържат поляризацията си, докато абсорбират големи количества енергия. В момента турбините съдържат желязо, кобалт и никел, смесени с редкоземни елементи, но всички те са твърде скъпи и трудни за добив.

Сеспедес и неговият екип са уверени, че технологията все още има да извърви дълъг път. На първо място, физиците искат да се съсредоточат върху това да направят ефекта на "изкуствения" магнетизъм по-дълъг (той продължава само няколко часа сега) и да го направят по-забележим. Но фактът, че експериментът беше успешно проведен с манган дори при стайна температура, вече е голям успех.

Наблюдаваният ефект може да се използва в спинтрониката, както и в квантовите компютри на бъдещето.

(ред.) Статията „Преодоляване на критерия Стоунър с помощта на молекулярни интерфейси“ може да бъде прочетена онлайн.

Съобщението за новината съдържа илюстрация от приложението към статията Допълнителна информация