Вчені наділяють мідь магнітними властивостями

У природі існує обмежене число металів, які мають природними магнітними властивостями, а деякі з них зустрічаються досить рідко. Однак, дослідникам вдалося зробити магніти з двох немагнітних металів, міді і марганцю, при кімнатній температурі. Відкриття створює новий класу матеріалів, які можуть бути корисні для електроніки і датчиків.

Більшість матеріалів проявляють деяку форму магнетизму, якщо їх помістити в магнітне поле. У разі феромагнетика, або постійного магніту, ці властивості залишаються навіть після того, як магнітне поле вимикається. Більшість продуктів, які використовують магніти - датчики, двигуни, електроніка - містять залізо, кобальт, нікель, або їх сплави. Але це обмежений список, тому дослідники звертаються до синтетичних магнітів. Вчені зробили магніт з міді і марганцю, використовуючи химерні футбольні-кулясті молекули вуглецю. Фулерени складаються повністю з вуглецевих атомів, і тягнуть електрони з сусіднього металу.

Щоб створити магніт, дослідники нанесли на немагнітний чіп тонкий шар фулеренів з подальшим тонким шаром міді або марганцю товщиною всього 20 нанометрів, і змогли продемонструвати збереження магнітних властивостей після видалення з магнітного поля. При цьому, намагніченість недостатньо сильна, щоб прикріпити до холодильника, але вперше представляє ферромагнетизм у міді і марганцю при кімнатній температурі.

Далі вчені з'ясували, як саме, матеріали генерують свій магнетизм, маючи на увазі, що магнетизм виник на кордоні між шарами. Щоб переконатися в цьому, дослідники звернулися до нетрадиційних способів, відомим як обертання спина мюона. Вони з'ясували, що магнетизм структури метал/вуглець приблизно в 30 разів слабкіше, ніж у заліза. Але провідний автор Оскар Сеспедес думає, що існує багато можливостей для покращення. «Ми повинні знайти правильне поєднання молекул і металу, щоб максимізувати ефект», говорить він.

В даний час широке промислові та технологічні застосування магнітів вимагає використання рідкоземельних елементів, таких як неодим. І він стає все більш дорогим. При цьому, постійні магніти, зроблені з легкодоступних матеріалів, таких як мідь і вугілля можуть прокласти шлях до більш екологічним технологіям, знижуючи залежність від дорогих мінералів. Крім того, фулерени є біологічно сумісними і можуть бути отримані в хімічній лабораторії.