(Phys.org)—Un team di ricercatori con membri di istituzioni in Spagna, Francia ed Egitto hanno dimostrato che gli atomi di idrogeno sul grafene producono un momento magnetico e inoltre, che tali momenti possono ordinare ferromagneticamente su distanze relativamente grandi. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza il gruppo descrive gli esperimenti effettuati nel tentativo di far diventare magnetico un foglio di grafene, come hanno trovato prove che era possibile usare atomi di idrogeno, e i modi in cui un tale materiale potrebbe essere utilizzato nelle applicazioni industriali. Shawna Hollen con l'Università del New Hampshire, e Jay Gupta con la Ohio State University, offrono alcuni spunti sul lavoro svolto dal team nello stesso numero della rivista con un pezzo di Perspectives:delineano anche gli ostacoli che devono ancora essere superati prima che il grafene magnetico possa essere utilizzato in applicazioni reali.

Le qualità superiori del grafene come materiale sono state ben documentate, anche se uno dei suoi inconvenienti non è stato evidenziato tanto, non è magnetico. Se fosse, potrebbe essere utilizzato in molte altre applicazioni. Ciò ha portato a sforzi per fare cose a un foglio di grafene che lo farebbe diventare magnetico, uno dei quali è l'aggiunta di atomi di idrogeno alla sua superficie, creando quello che è stato chiamato grafane.

Sfortunatamente, la stabilità è stata un problema, rendendo il processo difficile da controllare. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno adottato un approccio diverso - hanno approfittato del fatto che il magnetismo si verifica nel grafene quando si verifica uno squilibrio in due sottoreticoli che fanno parte del tutto - ciò significa che il numero di atomi che esistono in un singolo sottoreticolo può essere causato essere disuguale a causa di cose come difetti puntuali o forma geometrica. Ciò consente a un adatomo di idrogeno di legarsi con un carbonio p _z -orbitale. Il risultato finale è la formazione di momenti magnetici nel reticolo a nido d'ape, con tali momenti che si allineano ferromagneticamente quando si trovano sullo stesso sottoreticolo, e antiferromagneticamente quando si trovano su un sottoreticolo opposto.

Tale materiale, Nota di Hollen e Gupta, potrebbe consentire la memorizzazione di informazioni a densità molto più elevate di quanto non sia mai stato visto prima, ma prima che ciò possa accadere, notano anche diversi ostacoli devono essere superati, come la realizzazione di precisione su scala atomica con il processo su larga scala.

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