Magnetisk spin på ikke-magnetiske materialer

(PhysOrg.com) -- Nanoteknologer fra University of Twentes MESA+ og MIRA forskningsinstitutter har udviklet en metode til at inkorporere magnetiske elementer i ikke-magnetiske materialer på en meget kontrolleret måde. Ved at bruge denne teknik, det er muligt drastisk at ændre den elektriske opførsel af metaller og endda at give halvledere magnetiske egenskaber. Resultaterne er blevet publiceret i førende videnskabeligt tidsskrift Natur nanoteknologi .

University of Twente forskere var i stand til at inkorporere magnetiske elementer i et ikke-magnetisk lag af guld på en meget kontrolleret måde. Det gjorde de ved at belægge guldlaget med et enkelt lag organiske molekyler, hver indeholder en enkelt metalion:nogle indeholder kobolt og nogle indeholder zink. Koboltionerne har et uparret elektronspin og opfører sig derfor som en elementær magnet, mens zinkioner ikke har magnetiske egenskaber. Ved at justere den relative koncentration af kobolt- og zinkioner, det er muligt at finjustere det endelige materiales magnetiske egenskaber. Molekylær selvsamling får metalforbindelserne til at spredes homogent over guldlaget.

Det, der gør metoden så speciel, er, at den producerer hidtil uset høje koncentrationer af magnetisk "doping" uden at få de magnetiske elementer til at klynge sig sammen. I de metoder, der er brugt til dato, det var meget vanskeligt at sprede de magnetiske elementer homogent over det endelige materiale, især ved høje koncentrationer.

Ved at bruge metoden udviklet ved University of Twente, det er muligt at skabe materialer med helt nye egenskaber. Dette baner vejen for halvledere med magnetiske egenskaber:en af ​​fysikkens hellige grale. Halvledere af denne art kunne bruges til både hukommelseslagring (magnetisk) og databehandling (elektrisk) i en ny generation af computere.