Графен удалось "превратить" в магнит

Нобелевский лауреат и теперь уже рыцарь Андрэ Гейм вместе со своей супругой Ириной Григорьевой (оба из Манчестерского университета) сумели намагнитить графен, о чем написали в статье, попавшей в январский номер научного журнала Nature Physics.

Напомним, графен, самая прочная и тонкая в мире пленка из углерода, представляет собой материал, в принципе немагнитный. До настоящего моменты уже встречались теоретические работы, предсказывающие, что если графеновую пленку "поперчить" дефектами, вставив в некоторые ячейки решетки вместо углерода другие атомы или создав в этой решетке пустые места, так называемые "вакансии", то эти дефекты или вакансии начнут себя вести как ферромагнетики, то есть выстраиваться в домены и создавать магнитное поле. Однако экспериментальным путем эта теория никак не подтверждалась. Кроме того, сама идея представлялась большинству ученых спорной и противоречивой.

Тем не менее, манчестерская группа доказала, что графен действительно можно намагнитить. Ученые осыпали пленку атомами фтора, извлекали из "цыплячьей загороди" (так называют кристаллическую картинку графена из-за ее топологического сходства с проволочной сеткой, применяемой в загонах для цыплят) атомы углерода, создавая вакансии, и в обоих случаях при гелиевых температурах получили пусть слабенький, но магнит.

Ученые также нашли объяснение тому, почему в предыдущих экспериментах углеродную пленку намагнитить не удавалось. Оказалось, что не стоит перебарщивать ни с дефектами, ни с вакансиями. Если дефекты – в данном случае, атомы фтора – расположены слишком близко друг к другу, то их взаимодействие уничтожает эффект магнита, а слишком большое количество вакансий просто рассыпает графеновую пленку.

Ученые утверждают, что их открытие делает графен очень перспективным материалом для будущего использования в спинтронике – новой технологии, которая, как сегодня считают, в скором времени начнет заменять менее быструю электронику. Основное ее отличие от электроники заключается в том, что здесь идет управление не только зарядом электрона или других токопроводящих частиц, но и его магнитным моментом – спином.

Читайте на CNews
Боеприпасы современности: до чего додумалась военная наука
Микробные топливные ячейки – экономный источник энергии для космороботов
Терагерцевые импульсы и экситоны изменят электронику до неузнаваемости