兼具磁性和导电性的“超级原子”

上一篇 / 下一篇 2011-08-24 13:13:49

美国科学家发现了一种同时具有磁性和导电性的“超级原子”。这种含有1个钒原子和8个铯原子的原子簇十分稳定，将来可能被用于制造下一代计算机的分子电子器件。该研究成果发表在近期的《自然·化学》杂志网络版上。
　　报道称，在美国陆军部的支持下，弗吉尼亚联邦大学物理系教授什夫N·康纳博士带领他的研究小组，经过一系列的理论研究后，对由多个铯原子围绕一个钒原子所组成的原子簇的电学和磁力学特性进行了测定。结果发现，当铯原子数量达到8个时，原子簇变得十分稳定。这种“超级原子”有5个玻尔磁子的磁矩（磁矩是描述微观粒子磁性的物理量），是磁铁中铁原子的两倍多。康纳表示，锰原子也具有类似的磁矩，同样也具有可以紧紧束缚住电子的电子层，因此，“超级原子”可以被看成是一个模拟的锰原子。

　　康纳指出，铯是良好的导电体，因此，这种“超级原子”就具有了磁性和导电性两大物理特性。而同时具有磁性和导电特性的物质具有重要的应用价值，可能导致分子电子学领域的重大发展，有望广泛用于永久资料存储器、致密集成设备、高速数据处理器等产品设备的制造。

　　康纳和他的研究小组目前正在对由两个“超级原子”组成的分子进行初步研究，并取得了一些令人鼓舞的结果，有望应用于自旋电子学领域的研究。

　　此外，研究人员还指出，结合锰原子和金原子，可制造出另一种具有磁矩但不导电的“超级原子”。这样的“超级原子”可能在生物医学领域，如传感器、医学成像和药物释放等方面具有潜在的应用价值。