Благодаря углеродным наноструктурам фуллеренам медь и марганец удалось превратить в магнетики. Об этом сообщает Nature News.
Приобретенный в экспериментах международной группы физиков магнетизм металлов, не обладающих естественными магнитными свойствами, слаб и исчезает через несколько дней. Однако, по мнению руководителя исследования и одного из авторов статьи в Nature Оскара Цеспедеса (Oscar Cespedes) из Университета Лидса (University of Leeds) в Великобритании, нынешнее открытие может привести к новым видам гибридных металлорганических магнитов для медицинской аппаратуры. Постоянные магниты, такие как железные бруски, получили свою притягивающую силу от собственного вращения находящихся в них электронов, то есть от спинового момента электрона. Суть этого квантово-механического свойства в том, что каждый электрон производит свое собственное магнитное поле. Спины большинства электронов связаны попарно, и их поля заглушают друг друга. Но некоторые не спаренные таким образом электроны под воздействием внешнего магнитного поля выстраиваются вдоль его линии и остаются в таком положении и после удаления внешней силы. Совокупный эффект этих крошечных магнитных полей обеспечивает трем металлам на Земле — железу, никелю и кобальту — магнитные свойства при комнатной температуре. Почти того же добились Цеспедес и его коллеги от меди и марганца, поместив пленки металлов на слои, состоящие из углеродных молекул, которые называются бакиболами, бакмистерфуллеренами или просто фуллеренами и представляют собой выпуклые замкнутые многогранники из 60 атомов углерода.
Фуллерен был выбран для экспериментов в силу его способности захватывать неспаренные электроны из атомов металлов. В результате совмещения органического материала с медью и марганцем пленки металлов под воздействием внешнего магнитного поля приобрели магнетизм на толщину в несколько нанометров. Около 10 процентов индуцированного магнитного поля после удаления внешнего фактора сохранились, и медно-марганцево-фуллереновая “слойка” стала представлять собой слабый магнит. Комментируя результаты по просьбе Nature News, Оскар Цеспедес высказал надежду на то, что этот подход заложит основу для создания более биосовместимой и экологически безопасной альтернативы применяемому в настоящее время при магнитно-резонансной визуализации гадолиниевому контрастному веществу. По мнению эксперта издания Джанкарло Паначчионе (Giancarlo Panaccione) из Итальянского национального исследовательского совета (Italian National Research Council) в Триесте, очень важно то, что результаты достигнуты при комнатной температуре, это расширяет возможности использования новых магнитных материалов.
Нет комментариев