科技日?qǐng)?bào)北京8月5日電 （記者張夢(mèng)然）在各種材料中，鐵是最廣為人知的鐵磁性物質(zhì)。而本周出版的英國(guó)《自然》雜志的一篇材料科學(xué)論文，描述了一種能讓非磁性金屬如錳和銅，在常溫下?lián)碛写判缘募夹g(shù)。這項(xiàng)研究因“分子訣竅”讓金屬可以克服“斯托納判據(jù)”，有助于拓寬用作磁性和自旋電子器件材料及材料性質(zhì)的范圍。

　　物理學(xué)上的鐵磁性指的是一種材料的磁性狀態(tài)，具有自發(fā)性的磁化現(xiàn)象。也就是說(shuō)，某些材料在外部磁場(chǎng)的作用下被磁化后，即使外部磁場(chǎng)消失，依然能保持其磁化的狀態(tài)而具有磁性。在鐵磁性物質(zhì)內(nèi)部，有很多未配對(duì)電子。但純粹的鐵磁性是非常罕見(jiàn)的，因?yàn)槲镔|(zhì)的磁性現(xiàn)象都存在一個(gè)臨界溫度，在此溫度下才會(huì)發(fā)生，而只有三種元素能在室溫下具有磁性：鐵、鈷和鎳。因?yàn)榻饘俚拇判圆粌H僅是因?yàn)橛胁怀蓪?duì)電子的存在，還需要這些電子之間的相互作用。

　　此次英國(guó)利茲大學(xué)奧斯卡·賽斯皮德斯和他的研究團(tuán)隊(duì)證明，銅和錳的薄膜可以通過(guò)捕獲金屬和一層有機(jī)分子之間的電子傳輸，從而獲得磁性。這層有機(jī)分子是擁有60個(gè)碳原子的球形富勒烯，富勒烯被選為模型分子的原因是它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又穩(wěn)定。這樣的“分子訣竅”讓金屬可以克服“斯托納判據(jù)”。這一理論認(rèn)為在鐵磁金屬中，電子之間存在著一個(gè)正的交換作用，相當(dāng)于晶體中存在著一個(gè)沿正方向的內(nèi)磁場(chǎng)。而“斯托納判據(jù)”就是解釋為何鐵有磁性而錳沒(méi)有的理論，雖然這兩種元素具有類似的電子特性而且在周期表中相鄰。

　　在這篇論文的相關(guān)新聞與觀點(diǎn)文章中，印度塔塔基礎(chǔ)研究院的卡西克·拉曼和杰伽德什·摩德拉表示，該項(xiàng)研究結(jié)果可能為發(fā)展“新一代非常規(guī)磁性混合材料制成的納米電子器件”鋪平了道路。