Araştırmacılar, karbonun yardımıyla doğal olarak manyetik olmayan bakırı mıknatıslamayı başardılar. Bu yeni keşif, gelecekte çok farklı teknik cihazlar için yeni mıknatısların geliştirilmesine yol açabilir.
Mıknatıslar , sayısız teknik cihazda önemli bileşenlerdir. Tıbbi görüntülemede, güç jeneratörlerinde veya manyetik sabit disklerde olsun, birçok cihaz mıknatıs kullanılmadan var olamazdı. Ancak kalıcı mıknatıslar, yani kalıcı manyetik özelliklere sahip mıknatıslar, yalnızca üç ferromanyetik metal olan demir, kobalt ve nikelden yapılabilir. Metale genellikle az miktarda başka elementler eklenir. Ancak bu üretim yöntemi iki sorunu da beraberinde getirmektedir: Bir yandan bazı elementler sadece son derece küçük insanlarda mevcuttur ve/veya olumsuz özelliklere sahiptirler.
Moleküler arayüz bakırı mıknatıslar
Bununla birlikte, Leeds Üniversitesi’nden Oscar Céspedes ve meslektaşları şimdi başka bir – aslında manyetik olmayan – metali mıknatıslamayı başardılar. Céspedes, “Bir süre önce bir mıknatıs ile bir molekül tabakası arasındaki arayüzün mıknatısın özelliklerini değiştirdiğini fark ettik” diye açıklıyor. “Dolayısıyla, manyetik olmayan bir malzemede manyetik düzene aynı şekilde neden olmanın mümkün olup olmayacağını merak etmemiz sadece doğal bir adımdı.”
Söz konusu arayüzü oluşturmak için, bilim adamları bir bakır şeride sadece 60 karbon atomundan oluşan ince bir tabaka uyguladılar. Daha sonra yapılan deneylerin gösterdiği gibi, elektronların bakır ve karbon arasındaki hareketi manyetik özellikleri ortaya çıkardı. Bununla birlikte, bu manyetik etki sadece kısa ömürlü değil, çünkü malzemelerin kombinasyonunun ferromanyetik hale geldiği, yani kalıcı bir mıknatıs olduğu ortaya çıktı.
Baş yazar Fatma Al Ma’Mari, “Bu, geleceğin teknolojisi için mıknatısların zararsız ve karbon veya bakır gibi büyük miktarlarda bulunan malzemelerden yapılabileceğini akla getiriyor” diye vurguluyor.
Müonlar manyetik kanıtı getirdi
Bilim adamları, iki malzeme arasındaki arayüzün aslında manyetik etkiden sorumlu olduğunu kanıtlamak için müonları (kararsız temel parçacıklar) kullandılar. Bilim adamları, onların yardımıyla bir malzeme içindeki farklı noktalardaki belirli manyetizmayı araştırabilir ve tespit edebilir.
Paul Scherrer Enstitüsü’nden Hubertus Luetkens, “Deneyde, müonlar incelenmekte olan malzemeye fırlatıldı” diye açıklıyor. “Kendileri minicik pusula iğneleri gibi davrandıkları için, manyetik alana bulundukları yerde tepki verirler. Kısa bir süre sonra müonlar tekrar diğer parçacıklara ayrılır.” Müonların yörüngesi, bilim adamlarının malzemenin içindeki manyetik süreçler hakkında sonuçlar çıkarmasına olanak tanır.
Şimdiye kadar sadece temel araştırma
Önceki deneyler daha temel araştırmalardır. Bilim adamlarına göre, pratik kullanım için hala çok zayıflar. Ancak manyetik olmayan metallerden bir mıknatıs yaratmanın mümkün olduğunu gösterdiler. Daha sonraki deneylerde, bilim adamları diğer malzeme kombinasyonlarını denemek ve manyetik etkiyi güçlendirmeye çalışmak istiyorlar.