Красноярские ученые впервые создали лёгкие магниты, выдерживающие температуру более 240 градусов

Красноярские физики и химики вместе впервые синтезировали магнит, который сохраняет свои свойства при температурах до 242°C и не размагничивается внешним магнитным полем при комнатной температуре. Свойства этого изобретения превосходят качества уже имеющихся магнитов.

Как сообщает пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН со ссылкой на статью в научном журнале Science, магниты используются во многих сферах жизни - процессоры и устройства хранения памяти в компьютерах, электрические моторы в бытовой технике. Для работы всех гаджетов и приборов нужны магниты. Но у ныне используемых магнитов есть множество недостатков.

«Традиционные магниты тяжелые, их не просто и энергетически дорого произвести в промышленных масштабах, а некоторые из производных, например, лантаниды, относятся к редким элементам. Поэтому ученые ищут способы конструировать магниты с заданными свойствами из доступных соединений. Один из перспективных подходов – создание синтетических легких магнитов, в которых ионы металлов окружены органическими молекулами. До настоящего времени все полученные металлоорганические магниты не могли конкурировать с традиционными в своей способности сохранять магнитные свойства при комнатной температуре и внешнем магнитном поле», - рассказывают в научном центре.

Международный коллектив ученых из Франции, Испании, Финляндии, Великобритании и Дании, при участии исследователя ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» в своей новой работе предложили получать металлорганические магниты из специальным образом упорядоченных слоев ионов хрома, окруженных молекулами пиразина. В состав материала также входят ионы лития и хлора.

Изобретение не теряет магнитные свойства при комнатной температуре при напряженностях внешнего магнитного поля до 7500 эрстед, что в тысячи раз превосходит напряженность магнитного поля Земли, и сохраняет намагниченность при температурах до 242°С.

При создании лёгкого магнита, ученые заменяют нейтральные атомы, присоединенные к металлу, на группу атомов свободно и без изменений переходящих из одного соединения в другое. Это позволяет связать парамагнитные ионы металлов сначала в пленки, а затем в объемные структуры. Благодаря разработанным и примененным экспериментальным подходам в работе впервые продемонстрирована возможность связывания ионов металлов и недорогих органических соединений для создания новых молекулярных магнитов с рекордными характеристиками. Такие соединения могут быть сравнимы со значительно более дорогими коммерческими образцами.

«Нами предложен простой и эффективный синтетический подход к созданию нового поколения высокотемпературных, легких магнитов. Такие материалы будут крайне востребованы в развивающейся сфере магнитной электроники, для разработки новых устройств записи информации или создания магнитных сенсоров. С методической точки зрения в работе показано, что поляризованное рентгеновское излучение может зафиксировать тонкие эффекты в подобных структурах. Но принципиальный прорыв в том, что молекулярные магниты перестают быть игрушкой в руках ученых и могут быть полезны для разработчиков современной электроники», – рассказывает кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского КНЦ СО РАН Михаил Платунов.

ФОТО: пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН