Naukowcy z UW odkryli nowe srebrowe magnesy

Badacze z Uniwersytetu Warszawskiego odkryli, że pewien związek srebra, boru i fluoru wykazuje silne oddziaływania magnetyczne, a inny związek srebra i fluoru pod ciśnieniem przyjmuje strukturę podobną do nanorurek.

Srebro kojarzy się z biżuterią czy numizmatyką, ale nie z magnesami, bo ani jako metal, ani jego najbardziej typowe związki chemiczne (srebra jednowartościowego), nie oddziałują silnie z polem magnetycznym. Zespół naukowców z Laboratorium Technologii Nowych Materiałów Funkcjonalnych w Centrum Nowych Technologii UW udowodnił, że to właśnie srebrowe magnesy wykazują wiele unikatowych cech. Muszą jednak zawierać rzadkie srebro dwuwartościowe, tzn. takie, w którym z atomów srebra usunięto dwa elektrony.

Badacze z UW we współpracy z naukowcami ze Słowenii, Włoch, Wielkiej Brytanii, Słowacji oraz USA wykazali, że dwa znane od dawna związki chemiczne zawierające srebro i fluor - AgF2 i AgFBF4 - wykazują niezwykłą mieszankę rzadkich cech. Pierwszy z nich, AgF2, wykazuje silne oddziaływania magnetyczne między kationami srebra i ma strukturę dwuwymiarową, co było do tej pory obserwowane tylko dla związków miedzi i tlenu.

Takich układów poszukiwano bezskutecznie od 30 lat, ponieważ stanowią one świetne prekursory nadprzewodników, tzn. materiałów przewodzących bez strat prąd elektryczny. Co więcej AgF2 przyjmuje pod wysokim ciśnieniem niezwykłą strukturę nieznaną do tej pory w chemii. Przypomina ona nanorurki węglowe (wykorzystywane m.in. w medycynie), lecz jest zbudowana z atomowych kwadratów, a nie - jak nanorurki - z sześciokątów.

Drugi ze związków, AgFBF4, jest zbudowany z prostych łańcuchów zawierających atomy srebra i fluoru poprzedzielanych ugrupowaniami zawierającymi bor i fluor. Także on wykazuje dwie niespotykane dotychczas cechy. Oddziaływania magnetyczne między najbliższymi atomami srebra są u niego rekordowo silne, tzn. przewyższają o około 25 proc. te obserwowane dla związku miedzi, tlenu i strontu (dotychczas najsilniejsze).

Komentarz prof. Tomasza Dietla, Międzynarodowe Centrum Sprzężenia Magnetyzmu i Nadprzewodnictwa z Materią Topologiczną (MagTop):

- W postaci atomowej i w typowych związkach chemicznych srebro nie wykazuje własności magnetycznych - powłoka d zawiera 10 elektronów i nie posiada momentu magnetycznego. Ambicją prof. Wojciecha Grochali i jego współpracowników jest doświadczalne i teoretyczne poszukiwanie dwuwartościowych związków srebra, w których jeden z elektronów d uczestniczyłby w tworzeniu wiązań chemicznych, a więc powłoka d stawałaby się magnetyczna. Ważnym wynikiem ostatnich prac zespołu prof. Grochali jest wykazanie, że w takich materiałach nie tylko srebro staje się magnetyczne, lecz także istnieje w nich niezwykle silne oddziaływanie antyferromagnetyczne, w wyniku którego sąsiednie momenty magnetyczne są skierowane w przeciwnych kierunkach. W swoim wykładzie noblowskim Luis Néel, odkrywca antyferromagnetyzmu, twierdził, że materiały te są interesujące dla fizyków, ale - w przeciwieństwie do ferromagnetyków, z których budujemy magnesy - nie będą miały żadnych zastosowań praktycznych. Dzisiaj wiemy, że Néel się mylił - dzięki oddziaływaniom antyferromagnetycznym pojawia się wysokotemperaturowe nadprzewodnictwo, są one niezwykle użyteczne w głowicach twardych dysków, a także - jak się spodziewamy 2 - będą służyły do przechowywania informacji w pamięciach nowej generacji. Jestem przekonany, że osiągnięcia prof. Grochali przyciągną uwagę światowych ekspertów w dziedzinie nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego, dotychczas badanego w związkach miedzi, a także w dziedzinie dynamicznie rozwijającej się spintroniki antyferromagnetycznej.

INTERIA.PL/informacje prasowe
Dowiedz się więcej na temat: magnesy | Uniwersytet Warszawski

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje