Рефераты
Графен — ферромагнетик
Попросите школьника назвать ферромагнетик, и он ответит — железо, студент добавит никель и кобальт, кое-кто вспомнит про гадолиний и его соседей… Но графен? Впрочем, от него можно ожидать чего угодно.
Графит, как известно, диамагнетик, причём хороший: в поле неодимового магнита монокристаллический графит даже левитирует, то есть висит в воздухе. Исследователи из Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе (Санкт-Петербург) изготовили композит на основе матрицы из полистирола с внедрёнными в неё графеновыми хлопьями. Этот композит подвергался вибрационному воздействию с акустической частотой в течение нескольких часов. В результате происходило разделение на фрагменты иглообразной формы, длиной 50—100 мкм и шириной 5—10 мкм, и плоские фрагменты большего размера, порядка нескольких сотен микрометров. Далее было обнаружено, что при комнатной температуре иглообразные фрагменты сильно притягиваются к полюсу постоянного магнита, то есть ведут себя как ферромагнетики, а плоские фрагменты слабо отталкиваются от полюса магнита, то есть ведут себя, как и положено, диамагнитно.
Исследование показало, что кривая намагниченности иглообразных фрагментов — это петля гистерезиса, слабо зависящая от температуры в диапазоне от 5 до 300 К, при этом намагниченность насыщения существенно превосходила значения для графена, ранее найденные другими авторами. Для плоских фрагментов также была получена гистерезисная кривая, однако намагниченность оказалась на три порядка меньше и наблюдались некоторые черты, характерные для сверхпроводников второго рода (которые при температуре ниже критической способны пропускать магнитный поток в виде квантованных вихрей).