Найдено объяснение магнитным свойствам графита
Плотность состояний на границе упорядоченных областей. Ориентация магнитных моментов обозначена стрелками (иллюстрация авторов работы). :::Ученые из Технического университета Эйндховена и Университета Неймегена (оба – Нидерланды) установили, что ферромагнетизм графита при комнатной температуре связан с наличием в материале точечных дефектов.
Найти объяснение свойствам графита, отмечают авторы, оказалось весьма сложно, поскольку электронная конфигурация углерода (1s2 2s2 2p2) кардинально отличается от конфигурации традиционных ферромагнетиков, у которых имеются электроны на 3d- или 4f-орбиталях. В экспериментах образец так называемого высокоориентированного пиролитического графита анализировался с помощью магнитно-силового и атомно-силового микроскопов.
В результате было доказано, что области упорядоченного расположения атомов углерода в материале отделяются друг от друга цепочками точечных дефектов шириной около 2 нм. Магнитные моменты в «дефектных» областях выстраиваются в определенном направлении, причем это направление сохраняется в разных слоях атомов углерода, что и позволяет графиту оставаться постоянным магнитом при комнатной температуре. Авторы также полностью исключили возможность того, что ферромагнитные свойства графита определяются содержанием магнитных примесей.
Полученные результаты, заключают ученые, должны ускорить разработку устройств спинтроники на базе углеродсодержащих материалов.
Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Nature Physics.
Дмитрий Сафин
Компьютерра-Онлайн
