La personalità magnetica del grafene. Scienza dei materiali.
La personalità magnetica del grafene. Scienza dei materiali.
Sottilissimo,
resistente e da oggi anche magnetico. È questa la nuova importante
proprietà del grafene messa in evidenza da uno studio pubblicato su
“Nature Physics”. Un gruppo di ricercatori guidato da Irina
Grigorieva dell'Università di Manchester ha reso magnetico un
sottile foglio di grafene grazie a un opportuno drogaggio. Alla
ricerca ha preso parte anche Andre Geim, premio Nobel per la fisica
nel 2010 proprio per i suoi studi su questo sorprendente materiale.
Questa importante scoperta porterà presto a molte applicazioni e
potrebbe essere cruciale per il futuro impiego del grafene nel campo
dell'elettronica. Il grafene è spesso definito “il materiale
delle meraviglie” grazie alle sue straordinarie proprietà fisiche.
Formato da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in una
struttura a nido d'ape, il grafene è estremamente flessibilw,
resistente e ha un'alta conducibilità termica ed elettrica. La sua
grande densità e trasparenza ottica contribuiscono poi ad aumentare
le possibili applicazioni di questo materiale, che spaziano dai
nanocomposti polimerici a transistor ad alte prestazioni. Nel suo
stato originale il grafene non mostra proprietà magnetiche, e tutti
gli studi precedenti a riguardo avevano sempre dato risultati
scoraggianti. Ma il gruppo di Manchester è riuscito a svelare il
lato magnetico del grafene sfruttando due tecniche di drogaggio.
Innanzitutto i ricercatori hanno sostituito alcuni atomi di carbonio
con atomi di fluoro, e successivamente hanno irradiato i fogli di
grafene con fasci di ioni, in modo da rimuovere altri atomi di
carbonio e creare lacune nel reticolo. L'introduzione di difetti
reticolari ha permesso di
indurre
un comportamento paramagnetico,ovvero la capacità di magnetizzarsi
in presenza di un
campo
magnetico esterno. Una magnetizzazione comunque molto debole,che
scompare con un
drogaggio
maggiore. Basta più di un difetto ogni 1000 atomi per distruggere la
magnetizzazione,
perché
i difetti sono così vicini da cancellare i loro effetti. Ma questa
proprietà potrebbe presto
condurre
ad altre importanti applicazioni,fra cui la spintronica. Da oggi il
grafene ha una meraviglia
in
più.
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