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陈根:科学家首次利用电力,让非磁性材料拥有磁性

2020-08-07 20:04   来源:未知   作者:admin

文/陈根

磁性材料是古老而用途广泛的功能材料。近日,在一项突破性的新研究中,明尼苏达大学的科学家和工程师们将丰富而廉价的非磁性材料硫化铁(又称“傻瓜金”或黄铁矿)电转化为磁性材料。

一般来说,当材料中原子的大多数电子向同一方向旋转时,就会产生铁磁性(ferromagnetism)。但对于非磁性材料,电子通常是成对的,因此它们的相反自旋抵消了磁场。这是科学家首次将完全非磁性材料转化为磁性材料,这也将是为更节能的计算机存储设备创造有价值的新型磁性材料的第一步。

目前,该项研究发表在由美国科学促进会(AAAS)出版的同行评审的科学期刊《科学进展》上。

在这项研究中,研究人员使用了一种叫做电解质门控的技术。他们将这种非磁性的硫化铁材料放入一个与离子溶液或电解质接触的装置中,这种溶液与佳得乐相当。然后,他们只需施加1伏电压(比家用电池电压低),将带正电荷的分子移动到电解液和硫化铁之间的界面上,就可以诱导磁性。

更重要的是,他们能够关闭电压,使材料恢复到非磁性状态,这意味着他们可以可逆地打开和关闭磁性。

研究人员表示,下一步是继续研究在更高温度下复制这一过程,研究小组的初步数据表明,这一点肯定是可能的。他们还希望用其他材料来尝试这一过程,并展示真正设备的潜力。