Вченим вперше вдалося перетворити немагнітний матеріал в магнітний за допомогою електрики

Aug 12 7:00 2020 Друк цієї статті

Це досягнення може бути кроком до створення електронних компонентів їх досить поширених матеріалів, які не могли бути використані для цього у своєму звичайному вигляді.

Нагадаємо нашим читачам, що феромагнетизм є одним з найбільш сильних властивостей деяких матеріалів, у яких електрони його атомів синхронно обертаються в одному напрямку, у немагнітних матеріалів електрони поділяються на умовні пари, що рухаються в протилежних напрямках, що пригнічує генерується ними магнітне поле. На світі існує не так вже й багато природних матеріалів-феромагнетиків, найпоширенішими з них є залізо, кобальт і нікель, а також їх сплави. І це значно звужує можливості інженерів, створюють електронні пристрої, що працюють за рахунок використання явища ферромагнетизма.

Матеріал, про який зараз йде мова, називається пиритом, дисульфідом заліза, який зовні дуже схожий на золото. Цей матеріал у звичайних умовах є повністю немагнітних матеріалом, але коли вчені забезпечили контакт кристала піриту з електролітом, які мають певний іонний склад, і доклали до цього всього невеликий електричний потенціал порядку одного Вольта, виявився вельми дивний ефект. Електричний потенціал змусив позитивно заряджені частини молекул переміщатися в бік місця контакту піриту і електроліту, створюючи магнітне поле, силу якого можна виміряти звичайними приладами. Та самим цікавим стало те, що після зняття потенціалу у піриту з'явилися магнітні властивості, які зроблять можливим використання цієї магнітної форми матеріалу в електроніці.

"Ми самі були здивовані отриманим ефектом" - пишуть дослідники, - "Прикладаючи напругу, ми, по суті, "заливаємо" електрони всередину матеріалу. І коли всередині матеріалу з'являється досить висока концентрація електронів, матеріал спонтанно стає феромагнетиком. Після того, як ми провернули такий трюк з сульфідом заліза, у нас з'явилася впевненість, що це може спрацювати і з іншими поширеними матеріалами".

Зазначимо, що раніше вченим вже вдавалося перетворювати немагнітні матеріали магнітні, видаливши з них електрони, що обертаються в одному напрямку. А даний випадок є першим в історії науки, коли цей же самий ефект був отриманий тільки за допомогою електрики і за рахунок наповнення матеріалу додатковими електронами. Далі дослідники планують продовжити роботу в даному напрямку і досягти роботи ефекту при більш високих температурах, і при використанні інших типів спочатку немагнітних матеріалів.