Dwa nowe materiały magnetyczne

- Przewidywanie magnesów jest niezwykle trudnym zadaniem, a odkrycie nowych materiałów jest bardzo rzadkie - powiedział Stefano Curtarolo z Uniwersytetu Duke'a.

Zaledwie 5 proc. znanych związków nieorganicznych wykazuje choćby szczątkowe właściwości magnetyczne. Naukowcy coraz częściej opracowują nowe substancje w laboratoriach. Najnowsze badania skupiły się na rodzinie materiałów o nazwie stopów Heuslera, składających się z trzech różnych elementów ułożonych w jednej z trzech struktur przestrzennych. Łącznie jest 236 115 możliwych konfiguracji.

Korzystając z modeli komputerowych potencjalnych prototypów, w których wzięto pod uwagę m.in. interakcje zachodzące między atomami i energię potrzebną do oddziaływań magnetycznych, szybko skrócono tę listę do 14 pozycji. Spośród nich dwa już zostały wytworzone.

W przypadku pierwszego nowego materiału - Co₂MnTi -składającego się z kobaltu, manganu i tytanu, naukowcy byli w stanie dokładnie przewidzieć jego właściwości magnetyczne, w tym temperaturę Curie (temperaturę, w której substancja traci swój magnetyzm). Ta wynosi 938 K, bardzo blisko przewidywanych 940 K, co czyni ten materiał potencjalnie użytecznym w wielu zastosowaniach komercyjnych.

Drugi materiał magnetyczny - Mn₂PtPd - składający się z manganu, platyny i palladu - okazał się antyferromagnesem, w którym elektrony są równomiernie ułożone. Oznacza to, że materiał ten nie ma własnego wewnętrznego momentu magnetycznego, ale jego elektrony reagują na zewnętrzne pole magnetyczne. Materiał ten może znaleźć zastosowanie w dyskach twardych, pamięci RAM czy urządzeniach do wykrywania pola magnetycznego.

Już wkrótce możemy znaleźć te materiały przyszłości w stosowanych na co dzień produktach, nawet nie będąc tego świadomym.