
该方法涉及将金属与Buckyballs混合,如图所示。利兹大学和Istockphoto大学。
在我们知道存在的91种金属中,只有三种在室温下真正具有磁性:铁,钴和镍。这构成了问题,因为我们必须严重依靠这些元素来实现我们需要磁性的任何东西,例如MRI扫描仪,计算机存储器存储和风力涡轮机。
但是,如果我们可以在这91个金属中制造更多的磁性呢?这正是一支由利兹大学(University of Leeds)领导的科学家团队所能做到的,它使非磁性材料锰和铜磁性转动。尽管效果相当薄弱,但该研究发表在自然材料科学非常有前途。他们认为他们使用的方法几乎可以应用于任何金属。
“能够在不自然磁性的材料中产生磁性,为使用丰富且无害元素的设备(例如碳和铜)开辟了新的途径,”利兹大学的共同领导作者Fatma Al Ma'mari说。”陈述。
“未来的技术,例如量子计算机,将需要具有额外特性的新型磁铁,以提高存储和加工功能。我们的研究是创建可以满足这种需求的“磁性超材料”的一步。”
几乎所有金属都可以暂时回应磁性,尽管有些非常弱,称为promagnetism和diamagnetism。但是,只有铁,钴和镍才能成为永久磁铁,被称为铁磁性。铁磁铁的一个常见例子是冰箱磁铁。
该方法可以革新计算机存储器存储。Arkadiusz Sikorski/Flickr CC由2.0。
在研究中,将非常薄的铜和锰层涂在一层有机分子中,称为Buckyballs,大约一个纳米厚的60个碳原子的球体。这样做可以从金属中取出一些电子,并允许它们克服斯托纳标准- 从本质上决定了为什么有些金属是铁磁性的,而有些则不是。
同样来自利兹大学的合着者奥斯卡·塞斯皮德斯(Oscar Cespedes)告诉iflscience,他们能够产生的效果很小。磁铜的强度比镍弱10倍,比铁弱30倍。磁锰大约是一半。
此外,随着氧化从金属中吸收电子,导致磁性效应消失,铁磁效应会随着时间的流逝而失去。在这方面,锰的表现胜于铜。
效果是由Buckyballs与金属的原子混合而引起的,因此研究人员还发现,使金属膜厚度超过几毫米较厚可阻止磁性发生,这意味着目前尚未将其扩展到实际应用。但是Cespedes说,可以溶解可以吸收电子的雄鹿球或其他分子,例如碳纳米管,首先将其液化在金属中。这可以使大量的非磁性金属变成铁磁。
应用程序很多。塞斯皮德(Cespedes)特别指出,计算机存储器的存储虽然“没有捕捉治愈癌症或医学成像的想象力”,但可能会受益匪浅,并有助于减少人类的碳足迹。
他说:“我们需要存储的信息量很庞大。” “在过去的两年中,我们存储了与历史悠久的其余信息一样多的信息。因此,我们需要通过使用不损害环境的材料来找到一种非常有效的方式存储它的方法。”
现在,研究人员将尝试增强效果,以期希望可以实现众多实际应用中的一些。