|
محققان فرانسوی بزرگ‌ترین مقاومت القاشده مغناطیسی میدان بالا را در
ابرشبکه‌های نانوذرات کبالت-آهن در دماهای پایین کشف کرده‌اند. با وجودی که
این نتایج غیرقابل انتظار به این زودی‌ها کاربردی پیدا نخواهند کرد، برای
مطالعات بنیادی انتقال در آرایه‌های نانوذره‌ای حیاتی می‌باشند. مقاومت
القاشده مغناطیسی تغییر در مقاومت یک ماده است که توسط یک میدان مغناطیسی
ایجاد می‌شود؛ همین پدیده امکان خواندن اطلاعات مغناطیسی از روی هارددیسک
ها را میسر می‌سازد.
جولیان کری و همکارانش از آزمایشگاه فیزیک و شیمی نانوذرات در تولوس موفق
به کشف مقاومت القاشده مغناطیسی (MR) به بزرگی ۳۰۰۰ درصد در ابرشبکه‌های
نانوذره‌ای CoFe میلیمتری شدند؛ این ابرشبکه‌ها توسط یک لایه آلی احاطه شده
بودند.
تئوری پیش‌بینی می‌کند که در چنین موادی به دلیل ثارات بار ناشی از اندازه
کوچک نانوذرات، MR افزایش پیدا می‌کند. با این حال تاکنون اندازه‌‌های MR
این مواد بسیار کوچک و در حد چند ده درصد بودند.
دانشمندان همچنین با اندازه‌گیری ویژگی‌های MR این مواد دریافتند که شدت MR
با کاهش ولتاژ به صورت نمایی افزایش می‌یابد. کری می‌گوید: «MR می‌توانست
حتی در ولتاژهای پایین‌تر، شدت بیشتری داشته باشد، اما جریان کمتر از
مقداری بود که بتوان آن را اندازه‌گیری کرد».
او می‌افزاید: «نتایج ما تعجب‌آور بودند، زیرا انتظار نمی‌رفت شدت MR فلزات
سه‌جزئی استاندارد (آهن، نیکل، و کبالت) زمانی که مکانیسم‌های استاندارد MR
مفروض هستند، از چند دهم درصد بیشتر شود».
این گروه تحقیقاتی هنوز مطمئن نیستند این مقدار بالای MR از کجا ناشی می‌شود.
ممکن است حالت‌های الکترونی استقاراریافته درگیر باشند (در فرایند انتقال
الکترونی میان ذرات).کری توضیح می‌دهد: «با این حال این امر تا حدی ذهنی
است. ما همچنین مکانیسم جدیدی از MR مرتبط با ویژگی‌های انسداد کولمبی
نمونه مشاهده کردیم. بنابراین مشاهدات ما بیشتر از آنکه سوالاتی را پاسخ
دهد، موجب ایجاد سوالات جدیدی می‌شود».
انسداد کولمبی افزایش مقاومت در ولتاژهای کوچک یکسویه ابزارهای الکترونیکی
متشکل از نانوذرات است.
در حال حاضر این پدیده تنها در دماهای میان ۲ تا ۱۰ درجه کلوین مشاهده می‌شود
و بنابراین کاملاً از کاربرد دور است. کری می‌افزاید: «اما این نتایج می‌تواند
تحریک‌کننده انجام آزمایشات تجربی و تئوری بیشتر در زمینه انتقال در آرایه‌ای
از نانوذرات باشد».
از آنجایی که دانشمندان بر این باورند که حالت‌های استقراریافته میان این
نانوذرات مسئول ایجاد این MR بزرگ است، بنابراین در حال حاضر سعی می‌کنند
طبیعت دقیق این حالت‌ها را مشخص کرده و حضور و چگالی آنها را کنترل کنند.
کری می گوید: «این یک چالش برای شیمی‌دان‌های آزمایشگاه ما نیز خواهد بود».
|
