Медь и марганец удалось превратить в магнетики благодаря углеродным наноструктурам фуллеренам - Гранит науки - 2015-08-13

Медь и марганец удалось превратить в магнетики благодаря углеродным наноструктурам фуллеренам. Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! 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 металл-органических 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 квантового-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 неспаренные 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-ти 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. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».