Создан первый управляемый магнит из полностью немагнитного материала

Физики совершили, казалось бы, невозможное, сделав магнит из вещества, не обладавшего магнитными свойствами. При этом нужные свойства можно включить и выключить по желанию пользователя. Новая технология пригодится при разработке электроники нового поколения.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances группой во главе с Крисом Лейтоном (Chris Leighton) из Университета Миннесоты.

Ни одно вещество не в силах остаться равнодушным к магнитному полю. Одни материалы немного ослабляют его, другие – немного усиливают. Есть и немногочисленные вещества, которые интенсивно усиливают магнитное поле и сохраняют намагниченность, даже когда оно отключается. Они называются ферромагнетиками.

Ферромагнетиков очень мало. Из более или менее распространённых в природе веществ к ним относятся только железо, кобальт и никель.

Между тем человечество очень нуждается в таких материалах. Более того, учёных интересуют вещества, в которых ферромагнитные свойства можно включать и отключать буквально нажатием кнопки. Они пригодятся, например, для создания принципиально новой энергоэффективной электроники.

Учёные неоднократно создавали такие управляемые магниты. Но каждый раз использовался материал, который и сам по себе хоть немного, но усиливает магнитное поле.

Теперь же физики совершили следующий шаг. Они научились включать и выключать ферромагнетизм в веществе, которое обычно не только не усиливает, но даже ослабляет магнитное поле. При этом такой материал очень дёшев в изготовлении.

Речь идёт о дисульфиде железа (FeS₂). Это соединение составляет основу минерала пирита, прозванного золотом дураков. Дело в том, что его жёлтый цвет и металлический блеск не раз вводили в заблуждение незадачливых старателей. Но благодаря достижениям науки то, что блестит, может в конце концов всё же оказаться золотом, хотя и не в буквальном смысле.

"Большинство людей, знакомых с магнетизмом, вероятно, сказали бы, что невозможно превратить немагнитный материал в магнитный с помощью электричества. Однако, когда мы взглянули [на проблему] немного глубже, мы увидели потенциальный путь и воспользовались им", – рассказывает Лейтон.

Исследователи использовали дисульфид железа, контактирующий с ионной жидкостью. Приложив к этой паре напряжение всего в один вольт, они добились возникновения у вещества ферромагнитных свойств. После отключения электрического поля материал вернулся к своему обычному немагнитному состоянию.

Правда, эксперимент проходил при очень низкой температуре. И теперь учёные ищут способ добиться похожего эффекта при комнатной температуре. Только в этом случае материал можно будет использовать в бытовой электронике.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как физики создали управляемый магнит из графена. Писали мы и об управление магнитным полем вещества на уровне отдельных атомов.