Feromagnetismus je jednou z nejsilnějších forem magnetismu a je základem pro všechny permanentní magnety. Objevuje se v materiálech, v nichž má většina elektronů spin uspořádaný stejným směrem. Naopak v nemagnetických materiálech jsou elektrony navzájem uspořádány tak, že jejich opačné spiny vylučují přítomnost magnetického pole.
Chris Leighton z americké University of Minnesota a jeho tým teď poprvé použili elektřinu k tomu, že přeměnili původně nemagnetický materiál na magnetický. Jejich výzkum by se mohl stát základem pro výrobu elektronických komponent z běžných materiálů, které dnes nepovažujeme za vhodné pro tento účel.
Přirozeně feromagnetických materiálů je jen málo. Nejběžnější z nich je železo, kobalt a nikl, a pak také samozřejmě jejich slitiny. To je pro odborníky, co stavějí elektronická zařízení, poněkud omezující. Teď by se to ale mohlo změnit. Leightonův tým vyvolal magnetismus v materiálu, který je obvykle zcela nemagnetický. Jde o pyrit, čili kyz železný či kočičí zlato, chemicky disulfid železnatý. Je to velmi hojný minerál, který vzniká v širokém rozmezí podmínek.
Leighton s kolegy použili ve svém výzkumu metodu řízení elektrolytem (electrolyte gating). Nejprve umístili pyrit do kontaktu s elektrolytem, iontovou kapalinou, kterou přirovnali ke sportovnímu „ionťáku“ Gatorade. Pak do toho pustili trochu elektřiny. Jeden jediný volt. V důsledku toho se kladně nabité molekuly přesunuly do oblastí, kde se dotýkal pyrit s elektrolytem. Přitom vznikla měřitelná magnetická síla. Jakmile vědci zmíněnou elektřinu vypnuli, tak ihned zmizel i pozorovaný magnetismus. To by se mohlo velice hodit v elektronických aplikacích.
Jak se přiznal Leighton, badatelé byli dost překvapeni, že to funguje. Když spustili elektřinu, tak tím vlastně do materiálu nalili elektrony. Vypadá to, že když je v nějakém materiálu dostatečná koncentrace elektronů, tak se takový materiál samovolně „chce“ stát feromagnetickým. Jak se zdá, kočičí zlato se v novém tisíciletí rozhodně neztratí.
Podle autorů studie má tenhle postup velký potenciál. Když se jim takový trik povedl u pyritu, tak je v podstatě možné odhadnout, že se to v dalších materiálech nejspíš podaří taky. V minulosti se již podařilo změnit nemagnetické materiály na magnetické odstraněním části elektronů, čímž se změnil poměr spinů elektronů v takovém materiálu. Teď je to ale prý poprvé, kdy byl nemagnetický materiál zmagnetizován pomocí elektřiny. Výzkum pokračuje a badatelé hodlají dál studovat změny magnetické povahy materiálů za různých okolností.
Literatura