خواص مغناطیسی مواد فرومغناطیس هنگامی که آنها تا حد مقیاس نانو کوچک میشوند، به شدت تغییر میکنند. اکنون محققان دانشگاه آلیکانت در اسپانیا متوجه شدهاند که خواص مغناطیسی میتوانند حتی در مواد مغناطیسی قوی از قبیل آهن، کبالت و نیکل نیز از بین بروند. این پدیده از برهمکنشهای الکترون- الکترون در مقیاس نانو (که در مقیاسهای بزرگتر مشاهده نشدهاند) نتیجه شده است.
بررسی خواص مغناطیسی در مقیاس نانو
برای توسعه نانوساختارهای مغناطیسی آینده نیاز است که این پدیده در نظر گرفته شود.
کارلوس آنتایدت، رهبر این گروه تحقیقاتی، گفت: یافتههای ما نشان میدهند که در مقیاس نانو، برهمکنشهای الکترون- الکترون که اغلب نادیده گرفته میشوند، میتوانند بسیار مهم باشند.
در ساختارهای مقیاس اتمی، برهمکنشهای مغناطیسی مرسوم با یک اثر مغناطیسی دیگر معروف به فرآیند کوندو(Kondo) رقابت میکنند. این پدیده به این دلیل است که در این مقیاس، محیط الکترونیکی احاطه کنندهی یک اتم در نوک STM ( میکروسکوپ تونلزنی پیمایشگر ) با آنچه در مقیاس های بزرگتر تجربه شده است، متفاوت هستند.
آنتایدت گفت: برای اینکه اثر کوندو اتفاق بیافتد ما به یک الکترون جفت نشدهی ( و بنابراین یک اسپین جفتنشدهی) موضعیشده در فضا، نیاز داریم.
در کار ما، الکترون جفتنشده روی یک اتم اتصال ویژه که در تماس با الکترونهای آزاد (هدایت) است؛ است. یکی از الکترونهای هدایت میتواند در نتیجهی جفتشدن با این اسپین موضعی انرژی خود را کاهش دهد، اما این اتفاق به دلیل نیروی دافعه الکترون- الکترون غیرممکن است. در عوض، این الکترونها یک رقص مغناطیسی انجام میدهند که در آن الکترون موضعی و یک الکترون هدایت در عرض این اتصال نوسان میکنند.
این یافتهها بدین معنی هستند که دانشمندان برای مدلکردن خواص مغناطیسی نانوساختارها نیاز خواهند داشت که این اثرات را در محاسبات خود اعمال کنند.
این محققان نتایج خود را در مجلهی Nature منتشر کردهاند.
