據(jù)物理網(wǎng)6月16日?qǐng)?bào)道,美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種同時(shí)具有磁性和導(dǎo)電性的“超級(jí)原子”。這種含有1個(gè)釩原子和8個(gè)銫原子的原子簇十分穩(wěn)定,將來(lái)可能被用于制造下一代計(jì)算機(jī)的分子電子器件。該研究成果發(fā)表在近期的《自然?化學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
報(bào)道稱,在美國(guó)陸軍部的支持下,弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)物理系教授什夫N?康納博士帶領(lǐng)他的研究小組,經(jīng)過(guò)一系列的理論研究后,對(duì)由多個(gè)銫原子圍繞一個(gè)釩原子所組成的原子簇的電學(xué)和磁力學(xué)特性進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)銫原子數(shù)量達(dá)到8個(gè)時(shí),原子簇變得十分穩(wěn)定。這種“超級(jí)原子”有5個(gè)玻爾磁子的磁矩(磁矩是描述微觀粒子磁性的物理量),是磁鐵中鐵原子的兩倍多??导{表示,錳原子也具有類似的磁矩,同樣也具有可以緊緊束縛住電子的電子層,因此,“超級(jí)原子”可以被看成是一個(gè)模擬的錳原子。
康納指出,銫是良好的導(dǎo)電體,因此,這種“超級(jí)原子”就具有了磁性和導(dǎo)電性兩大物理特性。而同時(shí)具有磁性和導(dǎo)電特性的物質(zhì)具有重要的應(yīng)用價(jià)值,可能導(dǎo)致分子電子學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)展,有望廣泛用于永久資料存儲(chǔ)器、致密集成設(shè)備、高速數(shù)據(jù)處理器等產(chǎn)品設(shè)備的制造。
康納和他的研究小組目前正在對(duì)由兩個(gè)“超級(jí)原子”組成的分子進(jìn)行初步研究,并取得了一些令人鼓舞的結(jié)果,有望應(yīng)用于自旋電子學(xué)領(lǐng)域的研究。
此外,研究人員還指出,結(jié)合錳原子和金原子,可制造出另一種具有磁矩但不導(dǎo)電的“超級(jí)原子”。這樣的“超級(jí)原子”可能在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如傳感器、醫(yī)學(xué)成像和藥物釋放等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
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