兼具磁性和導電性的“超級原子”

上一篇 / 下一篇 2011-08-24 13:13:49

美國科學家發現了一種同時具有磁性和導電性的“超級原子”。這種含有1個釩原子和8個銫原子的原子簇十分穩定，將來可能被用于制造下一代計算機的分子電子器件。該研究成果發表在近期的《自然·化學》雜志網絡版上。
　　報道稱，在美國陸軍部的支持下，弗吉尼亞聯邦大學物理系教授什夫N·康納博士帶領他的研究小組，經過一系列的理論研究后，對由多個銫原子圍繞一個釩原子所組成的原子簇的電學和磁力學特性進行了測定。結果發現，當銫原子數量達到8個時，原子簇變得十分穩定。這種“超級原子”有5個玻爾磁子的磁矩（磁矩是描述微觀粒子磁性的物理量），是磁鐵中鐵原子的兩倍多。康納表示，錳原子也具有類似的磁矩，同樣也具有可以緊緊束縛住電子的電子層，因此，“超級原子”可以被看成是一個模擬的錳原子。

　　康納指出，銫是良好的導電體，因此，這種“超級原子”就具有了磁性和導電性兩大物理特性。而同時具有磁性和導電特性的物質具有重要的應用價值，可能導致分子電子學領域的重大發展，有望廣泛用于永久資料存儲器、致密集成設備、高速數據處理器等產品設備的制造。

　　康納和他的研究小組目前正在對由兩個“超級原子”組成的分子進行初步研究，并取得了一些令人鼓舞的結果，有望應用于自旋電子學領域的研究。

　　此外，研究人員還指出，結合錳原子和金原子，可制造出另一種具有磁矩但不導電的“超級原子”。這樣的“超級原子”可能在生物醫學領域，如傳感器、醫學成像和藥物釋放等方面具有潛在的應用價值。