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18 gennaio 2012

Scoperte le proprietà magnetiche del grafene

L’unico nodo da sciogliere per il gruppo di lavoro dell’Università britannica di Manchester, coordinato da Irina Grigorieva e da Andre Geim, il fisico che con Kostya Novoselov ha vinto il Premio Nobel per la Fisica nel 2010 proprio per aver scoperto il grafene, restava quello di capirne i possibili utilizzi e di testarne le nuove capacità del materiale estratto dalla grafite. La grafite, noto minerale dal quale ricavare il grafene, si forma alla temperatura di 1.200 °C ed ha la più alta temperatura di fusione, 3.500 °C, ed è un ottimo conduttore di calore ed elettricità.

I ricercatori britannici hanno scoperto una “personalità” magnetica del materiale : la possibilità di magnetizzarne la struttura reticolare di cui è composto il grafene, dotandolo di nuove proprietà, fino a pochissimi giorni addietro ancora inimmaginabili, rappresenta un importante tassello nella ricerca delle proprietà di questo miracoloso materiale.

Gli scienziati dell’università di Manchester. Andre Geim, cittadino olandese è nato nel 1958 a Sochi, in Russia. Laureatosi nel 1987 presso l’Istituto per la Fisica dello stato solido dell’Accademia delle scienze russa a Chernogolovka, dirige e coordina il Centro per la meso-scienza e le nanotecnologie dell’Università di Manchester. Konstantin Novoselov (ex allievo di Geim), con doppia cittadinanza, russa e britannica, nasce anch’egli in Russia nel 1974 a Nizhny Tagil. Studente presso la Radboud University a Nijmegen, nei Paesi Bassi, insegna attualmente presso l’Università di Manchester.

La scoperta Annunciata sulla rivista “Nature Physics” .I ricercatori dell’Università britannica di Manchester hanno raggiunto tali risultati, combinando degli atomi di grafene e con altri atomi non magnetici, come quelli del Fluoro : i piccoli spazi vuoti, introdotti all’interno del reticolo cristallino, agiscono come piccoli magneti, ciascuno con un proprio momento magnetico, interagendo con i portatori di carica nel grafene, danno cosi’ origine ad una resistenza elettrica a basse temperature. Introducendo dunque irregolarità nel reticolo cristallino del grafene, è possibile magnetizzarlo. L’equipe di ricercatori ha inoltre scoperto che, per mantenere attive tali proprietà, gli atomi di grafene, devono essere disposti ad una certa distanza gli uni dagli altri e che la loro concentrazione non debba essere elevata.

Possibili utilizzi del nuovo materiale magnetico. «Un’ulteriore comprensione delle capacità elettroniche di questo materiale – dichiarato lo stesso Novoselov –rappresenterà un passo avanti verso la totale sostituzione del silicio». Il grafene è un foglio di carbonio spesso un solo atomo. Esso si trova impilato, insieme ad altri strati, nella grafite, il minerale meglio conusciuto per via delle comuni mine delle matite. A temperatura ambiente il cristallo puro di grafite conduce elettricità più velocemente di qualunque altra sostanza conduttrice. Secondo i ricercatori, questa scoperta potrebbe portare a breve all’impiego ed all’utilizzo del sofisticato minerale, per la realizzazione di sensori magnetici, oppure di memorie MRAM (Magnetic Random Access Memory); generalmente usato per la creazione di hard disk potrebbe essere utilizzato anche come conduttore elettrico, ed ipotetico erede del silicio nel campo dell’elettronica.

Emilio Pantuliano

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