(Phys.org)—Ett team av forskare med medlemmar från institutioner i Spanien, Frankrike och Egypten har visat att väteatomer på grafen ger ett magnetiskt moment och dessutom, att sådana moment kan ordnas ferromagnetiskt över relativt stora avstånd. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap gruppen beskriver experiment de utförde för att försöka få ett ark grafen att bli magnetiskt, hur de hittade bevis för att det var möjligt att använda väteatomer, och hur ett sådant material kan användas i industriella tillämpningar. Shawna Hollen med University of New Hampshire, och Jay Gupta med Ohio State University, ge några insikter i det arbete som gjorts av teamet i samma tidningsnummer med ett Perspectives-stycke – de beskriver också de hinder som fortfarande måste övervinnas innan magnetisk grafen kan användas i verkliga tillämpningar.

Grafens överlägsna egenskaper som material har dokumenterats väl, även om en av dess nackdelar inte har lyfts fram så mycket - den är inte magnetisk. Om det vore, det kan tänkas användas i många fler applikationer. Det har lett till försök att göra saker med ett ark grafen som skulle få det att bli magnetiskt, en av dem är genom att lägga till väteatomer till dess yta, skapa det som har kallats grafan.

Tyvärr, stabilitet har varit ett problem, gör processen svår att kontrollera. I denna nya ansträngning, forskarna har tagit ett annat tillvägagångssätt – de utnyttjade det faktum att magnetism uppstår i grafen när en obalans uppstår i två sub-gitter som är en del av helheten – det betyder att antalet atomer som finns i ett enskilt subgitter kan orsakas att vara ojämlika på grund av sådant som punktdefekter eller geometrisk form. Det gör att en väteadatom kan binda till ett kol p _z -orbital. Slutresultatet är magnetiska moment som bildas i bikakegittret, med sådana moment inriktade ferromagnetiskt när de är på samma subgitter, och antiferromagnetiskt när de är på ett motstående subgitter.

Ett sådant material, Hollen och Gupta noterar, kan göra det möjligt att lagra information med mycket högre densiteter än någonsin tidigare, men innan det kan hända, de noterar också, flera hinder måste övervinnas, som att realisera precision i atomär skala med processen i stor skala.

© 2016 Phys.org