Исследователи считают, что своим открытием они открыли дверь к направлению фундаментальных исследований магнитных свойств рутения.
Открытие, сделанное экспериментальным путем исследователями из университета Миннесоты, демонстрирует то, что химический элемент рутений (Ru) является четвертым химическим элементом, обладающим уникальными магнитными свойствами при комнатной температуре. До последнего времени людям были известны лишь три стабильных магнитных элемента, железо (Fe), кобальт (Ко), никель (Ni) и, отчасти, гадолиний (Gd), который теряет магнитные свойства при температуре выше 8 градусов Цельсия. Обнаружение нового магнитного материала может привести к разработке новых типов датчиков, устройств хранения, обработки информации и массы других электронных и электромеханических устройств.
В основе данного открытия лежат некоторые теоретические предсказания, для реализации которых ученые из Миннесоты разработали метод «выращивания» кристаллов рутения, имеющих четырехугольную форму решетки, а не шестиугольную, которую имеет этот элемент в своем естественном виде. И именно эта четырехугольная форма рутения, сформированного в виде тонкой пленки, демонстрирует ярко выраженные ферромагнитные свойства при комнатной температуре.
Рутений особо интересен тем, что он химически инертен, он очень стоек к окислению. Кроме этого, его магнитные свойства должны иметь высокую термическую стабильность, что делает этот материал подходящим кандидатом на его использование в устройствах магнитной записи информации следующих поколений. И именно сейчас ученые занимаются исследованиями этого уникального свойства рутения.
Помимо традиционных технологий, в которых используются магнитные свойства материалов, появление нового магнитного материала может сыграть важную роль для дальнейшего развития ряда новых направлений, таких, как спинтроника. Этому будет благоприятствовать то, что технологии выращивания тонких пленок и создания наноструктур уже дошли до того уровня, который позволяет производить материалы, имеющие уникальные свойства, которыми не обладают эти же материалы естественного происхождения.
«Мы рады, что нам удалось найти четвертый магнитный химический элемент» — пишут исследователи, — «Это было захватывающей и очень сложной проблемой. Нам потребовалось около двух лет для того, чтобы найти правильный метод выращивания кристаллов рутения. И, может быть, рутений станет далеко не последним магнитным материалом, которые мы обнаружим в ближайшем будущем».
Обзор «Новости науки и техники»