Группой исследователей из Virginia Commonwealth University sоткрыт «магнитный суператом» - устойчивый кластер атомов, способный имитировать различные элементы таблицы Менделеева. По их словам, этот наноэлемент может стать основой устройств компьютеров нового поколения, сверхбыстрых и обладающих гигантским объемом памяти.
На рисунке представлены магнитные суператомы VCs8 and MnAu24(SH)18, копирующие атом марганца. Кластер MnAu24 окружен атомами водорода и серы для того, чтобы защитить его от внешних воздействий; в силу этого новый наноэлемент будет особо ценен для биомедицинских разработок.
Открытый учеными кластер, состоящий из одного атома ванадия и восьми атомов цезия, ведет себя подобно крошечному магниту, который подобен по магнитной силе атому марганца, при этом позволяя электронам с определенным спином проходить через оболочку атома цезия. Ученые, исследовавшие электромагнитные свойства данного образования, обнаружили, что когда в кластере находятся восемь атомов цезия, он устойчив вследствие заполненного электронного состояния. Атом устойчив, когда заполнена его внешняя электронная оболочка, а при соединении с другими атомами он приобретает или теряет валентный электрон, чтобы перейти в стабильное состояние.
Магнитное состояние кластера - пять магнетонов Бора, что вдвое превышает показатель атома железа в цельножелезном магните. Магнитное состояние – это мера магнитного поля, присущего элементу. Атом марганца имеет такой же уровень магнитного момента и более плотную электронную оболочку, так что, по словам ученых, открытый ими кластер подобен атому марганца.
Это исследование, мо мнению специалистов, может привести к прогрессу в области разработок молекулярной электроники, в области которой разрабатываются неразрушимые накопители информации, сверхплотные интегральные схемы, новые микропроцессоры. Дальнейшие опыты ученых с использованием молекул, состоящих из двух таких суператомов, позволяют также говорить о возможном шаге на пути к спинтронике – области электроники, занимающейся вопросом использования электронного спина для создания обрабатывающих и накопительных устройств.
