أسلاك نانو تصبح مغناطيسية

الكربون يجلب المغناطيسية في الالكترونيات

صور لسيليس المنجنيز مع أيونات الكربون المزروعة من خلال قناع الذهب. المربعات 7 × 7 ميكرون مربع في الحجم. © المعهد الأمريكي للفيزياء
قراءة بصوت عال

قبل بضع سنوات ، قام الباحثون اليابانيون بشكل عشوائي بتكوين مركب من السيليكون والمنغنيز والكربون كان مغنطيسيًا غير متوقع في درجة حرارة الغرفة. نجح الباحثون الألمان الآن في إنتاج "أسلاك النانو" المغناطيسية المصنوعة من هذه المادة.

كما قال العلماء من كارلسروه ودريسدن في مجلة "رسائل الفيزياء التطبيقية" ، قاموا بزرع أيونات الكربون في درجة حرارة مرتفعة في مبيدات السيلاج المنغنيز لهذا الغرض.

السيليكون هو أهم المواد لإنتاج رقائق الهاتف المحمول أو الكمبيوتر. لذلك ، تثير الخواص المغناطيسية الجديدة لمركبات السيليكون دائمًا قدرًا كبيرًا من الصدى.

يتعامل كريستوف سورجرز من جامعة كارلسروه وكاي بوتزجر من مركز الأبحاث دريسدن روسيندورف (FZD) مع تفاعل الخصائص المغناطيسية والإلكترونية للمواد. كل إلكترون يشبه المغناطيس الصغير ، لأنه يحتوي على تدور خاص به ، تدور. نظرًا لوجود خيارين مختلفين للإعداد على الأقل ، فإن استخدامه كحامل معلومات (تشغيل / إيقاف أو 0/1) يقدم نفسه.

محركات الأقراص الصلبة ذات سعة التخزين الكبيرة

في وقت مبكر من الثمانينيات من القرن الماضي ، اكتشفت جائزة نوبل للفيزياء لعام 2007 ، غرونبرغ وفيرت ، المقاومة المغناطيسية العملاقة (مقاومة العملاق المغنطيسية (GMR)) ، والتي تمكن الأقراص الصلبة بسعة تخزين للعديد من الجيجابايت. وبالتالي فإنها تبرر واعدة الإلكترونيات تدور أو spintronics. ومع ذلك ، فإن تقليل حجم المقطوعات إلى مقياس النانومتر (واحد نانومتر يساوي المليون من المليمتر) قد ينتج عنه أيضًا تأثيرات جديدة تمامًا ، وقد يؤدي أيضًا إلى دوائر أكثر ثباتًا. عرض

تم الآن دمج هذه الأساليب بنجاح في مركز الحزمة الأيونية من FZD على أساس مواد من كارلسروه. قام بوتزجر بزرع أيونات الكربون في طبقة رقيقة من مبيدات السيلاج المنغنيز (Mn5Si3). ليكون قادرًا على فحص المادة المركبة الجديدة بشكل أفضل ، قرر بعد ذلك زرع أيونات الكربون في أسطح مربعة صغيرة لأول مرة باستخدام قناع الظل.

"فخ" للكربون

ومع ذلك ، في درجات حرارة الركيزة التي تبلغ حوالي 450 درجة مئوية المستخدمة أثناء الزرع ، ينتقل الكربون من وسط المربعات إلى الحواف حيث يشكل أسلاكًا مغناطيسية حديديّة منتظمة من المنجنيز والسليكون والكربون.

في الأسلاك النانوية ، تتم محاذاة اللحظات المغناطيسية الناتجة عن الإلكترونات بالتوازي مع بعضها البعض. هذه الحالة مناسبة بشكل مثالي لمزيد من العمل المكرس لنقل الإلكترونات في الأسلاك النانوية. يريد الباحثون توليد عيوب معينة في طبقات رقيقة من المواد ، والتي ينبغي أن تكون بمثابة "فخ" للكربون المزروع.

(idw - مركز الأبحاث درسدن - روسيندورف ، 21.08.2008 - DLO)