محققان آلمانی، روسی و چینی مدعی هستند که برای اولین بار حالت‌های الکترونیکی فولرین اندوهدرال را تنظیم کردند. این روش برای مطالعات انتقال اسپین در ادوات نانومقیاس مفید است.
تنظیم حالت‌های الکترونیکی در فولرین‌ها
محققان آلمانی، روسی و چینی مدعی هستند که برای اولین بار حالت‌های الکترونیکی فولرین اندوهدرال را تنظیم کردند. این روش برای مطالعات انتقال اسپین در ادوات نانومقیاس مفید است.
فولرین‌ها مولکول‌های کروی‌شکل متشکل از اتم‌های کربن هستند. مهم‌ترین فولرین باکی‌بال نام دارد که از ۶۰ اتم کربن تشکیل یافته‌است. فولرین اندوهدرال به فولرین‌هایی گفته می‌شود که اتم‌ها، یون‌ها یا خوشه‌هایی را درون خود گیر انداخته باشد که اگر این اتم‌ها فلز باشند به ترکیب ایجادشده متالوفولرین می‌گویند. ساختار متالوفولرین‌ها از ۸۰، ۸۲، ۸۴ یا حتی بیشتر اتم کربن تشکیل شده‌است.
الکس پاپوف از مؤسسه‌ی لیبنیز درسدن و دانشگاه ایالتی مسکو با همکاری محققانی از دانشگاه صنعتی هفی به بررسی فولرین‌های خوشه‌ای نیتریدی حاوی تیتانیوم و اسکاندیوم پرداختند. مولکول مورد مطالعه این گروه فولرین خاصی است که از ۸۰ اتم کربن تشکیل شده، حاوی خوشه‌هایی از نیترید فلزی TiSc2N است.
آنها دریافتند که اگر اتم فلزی از دسته فلزات واسطه (مانند تیتانیوم) باشد، در آن صورت دانسیته‌ی اسپین ـ به مجموع دانسیته‌ی الکترونی یک اسپین (برای مثال اسپین‌های رو به بالا) منهای مجموع دانسیته‌ی الکترونی اسپین دیگر (برای مثال اسپین‌های رو به پایین) گفته می‌شود ـ الکترون روی آن فلز متمرکز خواهد شد. این گروه کشف کرد که با تغییر حالت ردوکس (اکسیداسیون و احیا) کل مولکول، حالت اکسیداسیون اتم‌های تیتانیوم میتواند تغییر کند. این اولین فولرین اندوهدرال است که فعالیت‌های ردوکس آن وابسته به اتم موجود درون آن است. در بیشتر موارد خود فولرین مسئولیت فعالیت ردوکس را به عهده دارد. نتیجه‌ی این پروژه، کنترل و تنظیم دقیق حالات الکترونیکی گونه‌های اندوهدرال در فولرین است.
گوانگو زو، از دانشگاه کالیفرنیا، می‌گوید که توزیع فضایی غیر یکنواخت بار که مسئول الگوهای مزاحم در فولرین است، احتمالاً به‌دلیل وجود ناخالصی بار در منطقه‌ی تماس میان فولرین با بسترش است. وی افزود که ما در آزمایش خود تأثیر تمام شاخص‌های خارجی را حذف کردیم و ما در نهایت توانستیم میان ویژگی‌های غیر عادی و مزاحم فولرین و توزیع نشدن فضای یکنواخت بار، ارتباطی پیدا کنیم. این مسئله یکی از ساز و کار‌های اصلی در نمونه‌های گرافن قرارگرفته بر روی بستر ثابت است. به گفته‌ی وی این مدل میتواند کمک شایانی به تولید ادوات الکترونیکی باشد. در واقع نتیجه‌ی این پروژه منجر به افزایش سیگنال به نویز در گرافن می‌شود.
