08.06.2009
Designer magnetic superatoms. J. Ulises Reveles et al. Nature Chemistry 1, 310 - 315 (2009), Published online: 14 June 2009 | doi:10.1038/nchem.249
На рис.: Магнитные суператомы VCs8, имитирующий атом марганца, и MnAu24(SH)18. Кластер MnAu24 окружен атомами серы и водорода для защиты от внешних воздействий, что делает его ценным при использовании в биомедицине. Image courtesy of Ulises Reveles, Ph.D, VCU.
Американские ученые (Virginia Commonwealth University) создали «магнитный суператом» - устойчивый кластер атомов, который может играть роль разных элементов периодической системы. Разработчики считают, что открытие в будущем можно будет использовать для создания молекулярных электронных приборов следующего поколения и быстрых компьютеров с большой памятью. Работа появилась в журнале Nature Chemistry.
Кластер состоит из ванадия и восьми атомов цезия, которые действуют как крошечный магнит, имитирующий магнитные свойства атома марганца. Профессор Шив Ханна (Shiv N. Khanna, VCU Department of Physics) с американскими и индийскими коллегами исследовал электронные и магнитные свойства кластеров с одним атомом ванадия и несколькими атомами цезия. Кластер приобретает невероятную стабильность при использовании восьми атомов цезия благодаря заполненной внешней электронной оболочке. Ханна уже несколько лет занимается разработкой кластеров из различных элементов, имеющих электронную структуру и химические свойства как у элементов периодической системы, например, галогенов или щелочноземельных металлов.
Ученый отмечает, что новый кластер имеет магнитный момент пять магнетонов Бора, что более чем в два раза превышает магнитный момент атома железа в объемном состоянии. Величина магнитного момента и строение кластера напоминает таковые у атома марганца, поэтому может имитировать его магнитные свойства. Цезий — хороший проводник электричества и, следовательно, суператом объединяет преимущества магнитных характеристик и проводимости. Созданная комбинация может привести к значительному развитию в области «молекулярной электроники». Такие молекулярные приборы помогут создать энергонезависимую память, компактные высокоскоростные процессоры, объясняет Ханна. Комбинируя золото и марганец, можно получить другие атомы, которые, например, имеют магнитный момент, но не проводят электричества. Такие суператомы можно использовать в биомедицине, например, для доставки лекарства в нужное место в организме.
Исследование финансирует the U.S. Department of the Army.
http://www.news.vcu.edu/news.aspx?v=detail&nid=2959
