Az ősi mágneses ásvány meglepetést okoz

Nagyon hideg hőmérsékleten a Magnetit a vezető és a nem vezető között vált át

A magnetit a legrégebbi ismert mágneses ásvány. © USGS
felolvasta

A legújabb nanotechnológiai módszerekkel az amerikai kutatók felfedezték a legrégebbi ismert mágneses ásvány meglepő és korábban ismeretlen tulajdonságát. Bizonyos körülmények között a magnetit, amely rendkívül alacsony hőmérsékleten általában nem vezető, akkor áramvezetővé alakul, amint azt a Nature Materials folyóirat közli.

A magnetit a vas-oxid olyan formája, amelyben az atomok speciális kristályszerkezetben vannak elrendezve. Mind a négy oxigénatom három vasatommal van összekötve, és az ásványnak jellemzõ mágneses és elektromos tulajdonságokat ad. A "vaskő" mágneses tulajdonságai több mint kétezer évvel ezelőtt ismertek voltak Kínában. A kínai hajók 900 évvel ezelőtt navigáltak a magnetit iránytűkkel.

A fizikusok 60 éve tudják, hogy a magnetit elektromos tulajdonságai radikálisan és gyorsan változnak, nagyon hideg hőmérsékleten, mínusz 156 Celsius fok mellett. Ezen kritikus hőmérséklet alatt a normálisan vezető magnetit nem vezetőképes. Az USA-ban lévő Rice Egyetem kutatói azonban új kísérletekkel kimutatták, hogy ez az állapot megváltoztatható állandóan alacsony hőmérsékletek ellenére.

"Ha elegendő feszültséget helyezünk be a kísérleti nanoszerkezetbe, felfedeztük, hogy képesek vagyunk a hűtött magnetitet kihúzni a nem vezető fázisból, és újra vezetővé válni" - magyarázza Doug Natelson, a Rice Egyetem fizikai professzora és igazgatója a tanulmány. "Az Übergagot nagyon élesen körülhatárolják. Amikor a feszültség kritikus küszöb alá csökken, a magnetit visszatér a nem vezető fázisába. Még nem tudjuk pontosan, miért történik ez a változás, de úgy gondoljuk, hogy további kísérletek rávilágítanak erre a jelenségre és a nem vezető állapot természetére. "

A számítógépek és a merevlemezek következő generációjának új elektronikus megoldásainak keresése során az érdeklődés középpontjában az anyagok vannak, amelyek a vezető és a nem vezető állapotok között szabályozható fázisátmenetekkel rendelkeznek. "Érdekes, hogy továbbra is meglepetéseket tapasztalunk egy olyan anyagban, mint a magnetit, amelyet évezredek óta vizsgáltak" - mondja Natelson. "Ez a felfedezés annak bizonyítéka, ami ma lehetséges, mivel olyan nanoeszközök vannak, amelyek lehetővé teszik számunkra a nanoméretű anyagok tanulmányozását."

(Rice Egyetem, 2007.12.28. - NPO)