ايجاد مقاومت القاشده مغناطيسي تا 3000 درصد

با وجودي که اين نتايج غيرقابل انتظار به اين زودي‌ها کاربردي پيدا نخواهند کرد، براي مطالعات بنيادي انتقال در آرايه‌هاي نانوذره‌اي حياتي مي‌باشند. مقاومت القاشده مغناطيسي تغيير در مقاومت يک ماده است که توسط يک ميدان مغناطيسي ايجاد مي‌شود؛ همين پديده امکان خواندن اطلاعات مغناطيسي از روي هاردديسک ها را ميسر مي‌سازد.
جوليان کري و همکارانش از آزمايشگاه فيزيک و شيمي نانوذرات در تولوس موفق به کشف مقاومت القاشده مغناطيسي (MR) به بزرگي 3000 درصد در ابرشبکه‌هاي نانوذره‌اي CoFe ميليمتري شدند؛ اين ابرشبکه‌ها توسط يک لايه آلي احاطه شده بودند.
تئوري پيش‌بيني مي‌کند که در چنين موادي به دليل ثارات بار ناشي از اندازه کوچک نانوذرات، MR افزايش پيدا مي‌کند. با اين حال تاکنون اندازه‌‌هاي MR اين مواد بسيار کوچک و در حد چند ده درصد بودند.
دانشمندان همچنين با اندازه‌گيري ويژگي‌هاي MR اين مواد دريافتند که شدت MR با کاهش ولتاژ به صورت نمايي افزايش مي‌يابد. کري مي‌گويد: «MR مي‌توانست حتي در ولتاژهاي پايين‌تر، شدت بيشتري داشته باشد، اما جريان کمتر از مقداري بود که بتوان آن را اندازه‌گيري کرد».
او مي‌افزايد: «نتايج ما تعجب‌آور بودند، زيرا انتظار نمي‌رفت شدت MR فلزات سه‌جزئي استاندارد (آهن، نيکل، و کبالت) زماني که مکانيسم‌هاي استاندارد MR مفروض هستند، از چند دهم درصد بيشتر شود».
اين گروه تحقيقاتي هنوز مطمئن نيستند اين مقدار بالاي MR از کجا ناشي مي‌شود. ممکن است حالت‌هاي الکتروني استقاراريافته درگير باشند (در فرايند انتقال الکتروني ميان ذرات).کري توضيح مي‌دهد: «با اين حال اين امر تا حدي ذهني است. ما همچنين مکانيسم جديدي از MR مرتبط با ويژگي‌هاي انسداد کولمبي نمونه مشاهده کرديم. بنابراين مشاهدات ما بيشتر از آنکه سوالاتي را پاسخ دهد، موجب ايجاد سوالات جديدي مي‌شود».
انسداد کولمبي افزايش مقاومت در ولتاژهاي کوچک يکسويه ابزارهاي الکترونيکي متشکل از نانوذرات است.
در حال حاضر اين پديده تنها در دماهاي ميان 2 تا 10 درجه کلوين مشاهده مي‌شود و بنابراين کاملاً از کاربرد دور است. کري مي‌افزايد: «اما اين نتايج مي‌تواند تحريک‌کننده انجام آزمايشات تجربي و تئوري بيشتر در زمينه انتقال در آرايه‌اي از نانوذرات باشد».
از آنجايي که دانشمندان بر اين باورند که حالت‌هاي استقراريافته ميان اين نانوذرات مسئول ايجاد اين MR بزرگ است، بنابراين در حال حاضر سعي مي‌کنند طبيعت دقيق اين حالت‌ها را مشخص کرده و حضور و چگالي آنها را کنترل کنند. کري مي گويد: «اين يک چالش براي شيمي‌دان‌هاي آزمايشگاه ما نيز خواهد بود».
منبع:http://nanotechweb.org