Два подобных металла, не обладающих магнитными свойствами — медь и марганец, преобразовываются в магниты при помощи удивительного эффекта, достигаемого объединением тонких пленок меди и марганца с органическими молекулами на основе углерода.
Об этом сообщает Лига.Новости со ссылкой на научное издание Nature.
Правда, получаемый таким образом магнетизм достаточно слабый, и исчезает через несколько дней. Но открытие может привести к созданию новых видов гибридных органических магнитов, полезных в медицине и энергетике, поясняет Оскар Сеспедес из Университета Лидса (Великобритания), возглавивший научную работу.
Постоянные магниты (ферромагнетики) обладают магнетизмом за счет содержания спинов электронов и их суммарного магнитного поля. Это квантово-механическое свойство означает, что каждый электрон создает собственное магнитное поле. Спины разнонаправленных электронов аннулируют эффект друг друга, а некоторые неспаренные электроны выстраиваются в одном направлении — по линиям внешнего магнитного поля, и сохраняют свое местоположение даже при его исчезновении. Этот процесс и наделяет известными магнитными свойствами такие металлы как железо, кобальт и никель.
Ученым Университета Лидса удалось придать аналогичные свойства меди и марганцу за счет наложения пленок из этих металлов на слои фуллеренов (клеточно-образные многогранники из 60 атомов углерода). Фуллерены обладают свойством извлекать электроны из металлических пленок, и таким образом, — наделять их магнитными свойствами. После отключения приложенного дополнительно внешнего магнитного поля в пленках меди и марганца сохраняется около 10% индуцированного магнитного поля, фактически, превращающего оба металла в ферромагнетики.
Это не первая попытка придать магнитные свойства немагнитным металлам. В 1930 году ученый того же университета по имени Эдмунд Стоунер уже описал условия приобретения элементом магнитных свойств.
Ученые надеются, что их эксперимент поможет в создании более экологичных и безопасных для здоровья контрастных веществ, используемых в медицине при проведении диагностики методом магнитно-резонансной томографии (МРТ). Помимо МРТ, новые ферромагнетики могут оказаться заменой редкоземельным металлам (кобальту и никелю) в турбинах ветровых электростанций. Сообщается, что ученые Университета Лидса приступили к работе над продлением магнитного эффекта.