Μη μαγνητικά μέταλλα μετατράπηκαν σε μαγνήτες

Posted on 06/08/2015

0


Artist's conception of how the presence of buckminsterfullerene molecules will make the surface of copper ferromagnetic. (Courtesy: University of Leeds/iStockphoto)

Καλλιτεχνική απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου από την παρουσία οργανικών μορίων (buckminsterfullerene) στην επιφάνεια του χαλκού. (Courtesy: University of Leeds/iStockphoto)

Λιντς, Βρετανία
Δύο κοινά μη μαγνητικά μέταλλα, ο χαλκός και το μαγγάνιο, μετατράπηκαν για πρώτη φορά σε μαγνήτες από ερευνητές στη Βρετανία. Αν και ο μαγνητισμός τους είναι ασθενής και εξαφανίζεται μετά από λίγες μέρες ή εβδομάδες, το επίτευγμα ίσως ανοίγει το δρόμο για νέα είδη μαγνητών στο μέλλον.

Η ομάδα του Όσκαρ Κεσπέδες στο Πανεπιστήμιο του Λιντς περιγράφουν στο περιοδικό Nature πώς συνδύασαν δύο λεπτά φύλλα των μη μαγνητικών μετάλλων με περίπλοκα, σφαιρικά οργανικά μόρια (C60) που ονομάζονται μπακμινστερφουλερένια (buckminsterfullerene). Δημιούργησαν έτσι έναν πρωτότυπο μεταλλο-οργανικό μαγνήτη.

Οι μόνιμοι μαγνήτες (που παράγονται από μέταλλα όπως ο σίδηρο, το κοβάλτιο, το νικέλιο και, πιο πρόσφατα, το νεοδύμιο), οφείλουν την εγγενή μαγνητική ιδιότητά τους στο σπιν των ηλεκτρονίων. Κάθε ηλεκτρόνιο συμπεριφέρεται ως μαγνήτης του οποίου το πεδίο μπορεί να έχει προσανατολισμό «πάνω» ή «κάτω».

Όταν ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο αναγκάζει το spin των ηλεκτρονίων να ευθυγραμμίζεται, το μέταλλο μπορεί να αποκτά μόνιμο μαγνητικό πεδίο.

Χάρη στα οργανικά μόρια, που μπορούν να αποσπούν ηλεκτρόνια από τα μέταλλα, οι ερευνητές κατάφεραν να κάνουν τον χαλκό και το μαγγάνιο να συμπεριφέρονται με ανάλογο τρόπο, και μάλιστα σε θερμοκρασία δωματίου.

Το παραγόμενο μαγνητικό πεδίο είναι πάντως πολύ ασθενέστερο σε σχέση με έναν κανονικό μαγνήτη. Ο Κεσπέδες προβλέπει πάντως ότι κι άλλα μη μαγνητικά μέταλλα θα μπορούσαν να μετατραπούν σε μαγνήτες.

Στο μέλλον, οι μεταλλο-οργανικοί μαγνήτες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ενδεχομένως ως σκιαγραφικός παράγοντας στη μαγνητική τομογραφία, λένε οι ερευνητές.

Επόμενος στόχος τους είναι να αυξήσουν τη δύναμη και το χρόνο ζωής των νέων μαγνητών.

news.in.gr – physicsworld.com