نانومواد جدید در صورت قرار گرفتن در معرض هوا، در دماهای بالا خاصیت مغناطیسی پیدا میکنند
مقدمه:
نانومواد مغناطیسی جدیدی را پژوهشگران دانشگاه واشنگتن معرفی کردهاند که در شرایط خاص، در برابر دمای بالا خواص مغناطیسی خود را حفظ میکنند. این مواد ساختارهای اسپینل جدیدی دارند و میتوانند اطلاعات ارزشمندی درباره رفتار مغناطیسی مواد در مقیاس نانو ارائه دهند.
اگرچه آهنرباهای یخچال برای نگهداری دستورپختهای محبوب عالی هستند، اما مواد مغناطیسی مدرن در بهبود فناوریهای فیبر نوری و علوم اطلاعات کوانتومی نیز کاربرد دارند.
در بیشتر آهنرباهای یخچال، اتمها در یک ساختار شبکهای تکرارشونده به نام «اسپینل» (spinel) آرایش یافتهاند. این ساختارها از سه نوع اتم تشکیل شدهاند که بهطور کلی با نامهای «A»، «B» و «X» شناخته میشوند.
پژوهشگران دانشگاه واشنگتن (UW) در مقالهای که نشریه «انجمن شیمی آمریکا» (JACS) منتشر کرده است، دو نوع جدید از ساختارهای اسپینل را توصیف میکنند که از یونهای نقره، کروم و سلنیوم تشکیل شدهاند.
این ترکیبات جزو نخستین اسپینلهایی هستند که در جایگاه «A» خود یون نقره دارند؛ جایگاهی که «ماهیت» یا رفتار اسپینل را در واکنش به محرکهای گوناگونی همچون نور، گرما یا هوا تعیین میکند.
اسپینل اولیه در مواجهه با هوا، یونهای نقره خود را از دست میدهد و به اسپینل دوم تبدیل میشود. این تغییر ساختاری باعث میشود اسپینل دوم خواص مغناطیسی خود را تا دمای ۴۰۰ کلوین (معادل ۲۶۰ درجه فارنهایت) حفظ کند، در حالی که اسپینل اولیه در دمای ۱۵۲ کلوین (معادل ۱۸۵- درجه فارنهایت) خاصیت مغناطیسی خود را از دست میدهد.
این تغییر، بزرگترین تغییری است که تاکنون در «دمای کوری» ثبت شده است. دمای کوری بالاترین دمایی است که یک ماده میتواند در آن همچنان خاصیت مغناطیسی خود را حفظ کند.
پژوهشگران قصد دارند مطالعه این دو ماده را ادامه دهند و از آنها برای بررسی اصول بنیادین مغناطیس استفاده کنند.
بیشتر بدانید:عصری جدید در هوانوردی: ظهور نانومواد در طراحی هواپیما
بیشتر بخوانید:سبکترین ماده محافظ الکترومغناطیسی جهان
تاریخ:1405/6/24
مهسا نعمتی
