Найден способ сделать молекулярные магниты более стабильными
 Квантовый туннельный переход в молекулярных магнитах, размещенных в непосредственной близости от поверхности золота. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Молекулярные магниты – это магниты, представляющие собой одну единственную молекулу, способную «переключать» направление своего намагничивания за счет «переключения» между двумя состояниями спина. При низких температурах магнитное состояние такой молекулы сохраняется даже при отсутствии внешнего поля, поэтому подобные магниты рассматриваются как возможная база для создания более современных и компактных устройств хранения данных.
В прошлом году группа исследователей из University of Florence (Италия) и их коллеги из Франции показали, что конструкции из четырех атомов железа, включенные в структуру сложной молекулы, которая, в свою очередь, химически закреплена на поверхности золота, могут сохранять свое магнитное состояние. Теперь в своей новой работе та же научная группа предложила немного химически «обрезать» сложную молекулу, сохранив и даже несколько «укрепив» при этом обнаруженные свойства. Химическими преобразованиями ученые сделали группу железа более устойчивой.
Магнетизм молекул при этом изучался при помощи света синхротрона. Исследования позволили ученым впервые наблюдать резонансный квантовый туннельный переход намагничивания единственной молекулы. Напомним, что квантовый туннельный переход – явление, благодаря которому квантовые частицы могут преодолевать энергетические барьеры, непреодолимые для классических объектов. Известно, что туннельные переходы сильно подвержены влиянию внешних факторов; к примеру, они могут быть исключены из-за электрических полей, связывающих молекулу с некоторой поверхностью (в рамках некоторого устройства). Таким образом, тот факт, что явление квантового туннельного перехода наблюдалось на молекулярных магнитах, расположенных в непосредственной близости от поверхности золота, в первую очередь доказывает, что сама поверхность не является «вредной» для подобного типа явлений.
Кроме того, команда обнаружила, что тем, как именно молекулярный магнит ориентируется рядом с золотой поверхностью, можно управлять при помощи изменения длины и гибкости алкилированной цепи в строении сложной молекулы. Правильным подбором параметров удается добиться гораздо более «стойкого» эффекта памяти. Более подробные результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Nature.
Подход, примененный учеными и сочетающий в себе неорганическую химию, теоретическое моделирование, а также экспериментальную и теоретическую физику, открывает новые грани в наномире. Наиболее перспективная область, где могут быть применены полученные данные, как было отмечено выше, - это создание устройств хранения данных, в том числе и для бытовых применений. Однако, прежде чем молекулярные магниты наполнят жесткие диски нового образца, предстоят еще длительные исследования.
Также по теме:
- Предложен метод трехмерного «фотографирования» магнитного поля при помощи нейтронов
- Световое управление магнитным полупроводником
Источники: