Кошик
165 відгуків
+380 (50) 487-59-14
+380 (61) 214-94-10
ООО "Графит-Мастер" Украина
Кошик

Немагнітний вуглець

Немагнітний вуглець

Немагнітний вуглець може перетворитися на постійний магніт, як залізо, нікель, кобальт і деякі сплави.

Всім відомо, що чистий вуглець зазвичай не має магнітних властивостей. Але, виявляється, різні модифікації вуглецю, одного з основних цеглинок світобудови, можуть перетворюватися в магніти при певних маніпуляціях (наприклад, додавання магнітних або немагнітних домішок, наявності дефектів і т. д.). Більше 10 років тому вчені висловили припущення, що графіт, приміром, може стати магнітним, якщо трохи змінити його структуру, додавши інші елементи, наприклад, водень. Але експериментальних доказів не було.

Хендрік Олдаг (Hendrik Ohldag) зі Стенфорда (the Stanford Synchrotron Radiation Laboratory at SLAC), автор статті в New Journal of Physics, разом з колегами з Берклі (Lawrence Berkeley lab's Advanced Light Source) та Лейпцига (the Institute for Experimental Physics) досліджував природу намагніченості графіту. Вчені використовували потужне рентгенівське випромінювання синхротронов в Берклі та Стенфорді, щоб досліджувати властивості електронів, які відповідають за магнітний порядок. Вони приступили до вивчення зразків графіту, попередньо переконавшись у відсутності магнітних домішок. Виявилося, що намагніченість графіту істотно залежить від атомів водню на поверхні зразків. Величина магнітного моменту на поверхні може бути дуже великою, як у магнітних металів, вона спостерігається навіть при кімнатній температурі, запевняють автори.

Ми вивчали електрони та їх стану в зразках, пояснює Олдаг. З допомогою різних методів візуалізації вчені перевірили зразки графіту до опромінення протонами і після. Потім їх помістили в магнітне поле. Сильна намагніченість поверхневого шару (близько десяти нанометрів глибиною) спостерігалася в обох зразків. На подив учених, намагніченість на поверхні графіту виявилася такою ж сильною, як у класичного феромагнітного металу. Вчені пов'язують її появу з наявністю атомів водню на поверхні матеріалу.

В графіті завжди є велика кількість молекул водню H2. Утворюється з нього атомарний водень впливає на електронну структуру вуглецю, що призводить до появи намагніченості. Бомбардування поверхні протонами посилює ефект. Втім, не тільки протонами, але і іншими елементами, які викликають утворення атомарного водню.

Звичайно, 5-мм кубик графіту, який вивчала група Олдага, ніколи не перетвориться в дуже сильний магніт. Тим не менш, намагніченість поверхневого шару графіту відкриває неймовірні можливості для застосування в наноелектроніці і квантових комп'ютерів. Наступна мета вчених – дослідження магнітних властивостей графену

Інші статті

Наскільки вам зручно на сайті?

Розповісти Feedback form banner