Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Nanoskala rust:fremtiden for magneter?

Grafisk abstrakt. Kredit:Nano Letters (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01512

Hver motor, vi bruger, har brug for en magnet. University of Manitoba-forsker Rachel Nickel studerer, hvordan rust kunne gøre disse magneter billigere og nemmere at producere.

Hendes seneste papir, offentliggjort i tidsskriftet Nano Letters , udforsker en unik type jernoxidnanopartikler. Dette materiale har specielle magnetiske og elektriske funktioner, der kan gøre det nyttigt. Den har endda potentiale som en permanent magnet, som vi bruger i bil- og flymotorer.

Det, der adskiller den fra andre magneter, er, at den er lavet af to af de mest almindelige grundstoffer, der findes på jorden:jern og ilt. Lige nu bruger vi magneter lavet af nogle af de sjældneste grundstoffer på planeten.

"Evnen til at producere magneter uden sjældne jordarters elementer er utrolig spændende," siger Nickel. "Næsten alt, hvad vi bruger, der har en motor, hvor vi skal starte en bevægelse, afhænger af en permanent magnet".

Forskere begyndte først at forstå denne unikke type rust, kaldet epsilon jernoxid, i de sidste 20 år.

"Nu, det særlige ved epsilon jernoxid er, at det kun eksisterer i nanoskalaen," siger Nickel. "Det er dybest set fancy støv. Men det er fancy støv med et så utroligt potentiale."

Kredit:Canadisk lyskilde

For at bruge det i dagligdags teknologi skal forskere som Nickel forstå dets struktur. For at studere epsilon jernoxids struktur i forskellige størrelser indsamlede Nickel og kolleger data ved Advanced Photon Source (APS) i Illinois, takket være anlæggets partnerskab med den canadiske lyskilde (CLS) ved University of Saskatchewan. Efterhånden som partikelstørrelserne ændres, ændres de magnetiske og elektriske træk ved epsilon jernoxid; forskerne begyndte at se usædvanlig elektronisk adfærd i deres prøver i større størrelser.

Nickel håber at fortsætte forskningen i disse partikler og forfølge nogle af de mærkelige magnetiske og elektriske egenskaber.

"Jo mere vi er i stand til at undersøge disse systemer, og jo mere vi har adgang til faciliteter til at undersøge disse systemer, jo mere kan vi lære om verden omkring os og udvikle den til nye og transformative teknologier," siger hun.

Flere oplysninger: Rachel Nickel et al, Nanoscale Size Effects on Push-Pull Fe-O-hybridisering gennem den multiferroiske overgang af Perovskite ϵ-Fe2O3, Nano-bogstaver (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01512

Journaloplysninger: Nanobreve

Leveret af Canadian Light Source




Varme artikler