close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
supermaterialer bloghoved

Verdens tyndeste magnet

Magneter er fascinerende, sjove og ekstremt nyttige. Ikke mindst indenfor datalagring har magnetisme siden spolebånd haft en kæmpe indflydelse på kommunikationsteknologi. Selvom flash RAM og andre teknikker vinder frem, er og bliver magnetisk lagring vigtig.

Et af problemerne er, at når magnetiske partikler – eller domæner – bliver tilstrækkeligt små, bliver de superparamagnetiske – hvilket vil sige at magnetiseringen begynder at skifte retning… med kortere tidskonsant, jo mindre domænet er, og så duer lagringsmediet jo ikke. Dette er ultimativt begrænsningen for hvor tæt man kan pakke information med magnetisk lagring.

Så der er stor interesser for små magneter.

Pablo Jarillo-Herrero fra MIT leder et team, har opdaget et two-dimensionalt materiale med en tykkelse på mindre end en nanometer, der er magnetisk: krom tri-iodid. Dette er et meget overraskende resultat – men det er åbenbart muligt for materialer der er tæt på at være atomart tynde at have et permanent magnetisk moment.

Foto: Privatfoto

(Billedet er fra artiklen her)

Materialet er ustabilt i ilt, og den magnetiske effekt optræder kun ved temperaturer under - 228 C, så måske er dette materiale ikke lige det bedste valg til ”consumer electronics”. Men det er da fantastisk opmuntrende at det overhovedet kan lade sig gøre… for pakketætheden kan blive enorm, hvis vi kan stacke magnetiske bits med nanometer opløsning... og måske kan man integrere magnetiske materialer på helt nye måder i fremtidens elektronik... ?

Nanomagnetisme er nemlig en vigtig ingrediens i forhold til sådan noget som spintronik – eller ”spintronics” – hvor elektronernes spin (eller magnetiske moment) bruges til at bære og behandle information på bedre og på nye måder… som for eksempel kvantecomputing, som Ingeniøren har skrevet flittigt om.

Så jeg følger sagen med spænding! Måske er det en enlig svale, og måske er det første lille sten i et stenskred af to-dimensionelle magnetiske materialer. Det håber jeg naturligvis på! Artiklen udkom i Nature, men man kan læse lidt mere her eller den her News and Views hvis ikke lige man er abonnent på selve bladet.

Peter Bøggild
er professor i nanoteknologi på DTU. På bloggen Supermaterialer skriver han om stort, småt og tusind gange mindre.

Når tingene bliver usansynligt små, kan vi måske påvirke sansynligheden. Kunne man 3D printe et nanogitter omkring magneten med skærmende virkning mod elektromagnetisk stråling ? Så kunne nordpolen ikke tage en charter sydpå på den lille magnet. Jorden er ikke større, end at det sker.

  • 0
  • 2

Hej Peder,

Det her er for småt - vi er jo nede på atomar skala. Det er svært at forhindre den superparamagnetiske effekt medmindre man køler magneterne ned... og det er jo ikke så sjovt.

MEN ... man kan ændre spillereglerne - ikke helt på den måde du antyder - men ved at udnytte "exchange coupling" (jeg husker ikke hvad det hedder på dansk) mellem ferromagneter og antiferromagneter kan man stabilisere nanopartiklers magnetisering, så de kan "huske" deres retning ved højere temperaturer, også selvom de er meget små. Der findes sikkert andre af den slags trick.

https://www.nature.com/nature/journal/v423...

Det er magnetiseringen af meget små partikler/domæner der "af sig selv" bliver ustabil - ikke fordi den påvirkes af ydre kræfter og felter - kun temperatur.

Noget andet - som man eksperimenter med for tiden - er at "pakke" 2D materialer med andre 2D materialer, altså lave hybrider - eller legeringer om man vil - for at opnå andre og bedre egenskaber. Lagene er ikke ret stærkt koblede, men de rette naboer kan i nogle tilfælde give et bestemt lag fordelagtige egenskaber.

Der kommer en ekspert til vores konference i august, der skal snakke netop om dette: http://www.carbonhagen.com/abstracts-1/inv...

Det er "extreme engineering" - atomlag for atomlag.

  • 0
  • 0