帶磁性的石墨

Original publish date:Nov 28, 2003

編輯 John C. H. Chen 報導

德國的科學家發現用適當強度的質子照射在純度極高的石墨後，原本不具磁性的石墨將變成類似鐵磁性的物質而帶有磁性。

碳具有相當多形式的同素異形體，例如鑽石、碳六十、碳奈米管以及石墨等。這些物質共同的特色便是都不帶有磁性。物質中所有的電子都可以視為一個個的小磁鐵，只是平時每個磁鐵所指的方向都不一樣而抵銷了磁性。而鐵磁性物質則是物質內的電子受到內部作用力的影響而全部指向同一個方向，而產生出磁性。

德國萊比錫大學的Pablo Esquinaz利用2.25MeV的質子照射純度極高的石墨，發現質子會類似”卡”在石墨中而改變了石墨的結構。這些質子照射過的石墨這時便開始帶有磁性並能對外加磁場進行反應。關閉外加磁場後，石墨依然帶有磁性，展現出典型鐵磁性物質的性質。

Pablo Esquinaz表示這種在室溫下帶有磁性的石墨將可以用在自旋電子元件中，也可以應用在製作磁性記憶體上。如果照射在碳奈米管上，將可能製造出尺寸最小的磁鐵，應用在生物醫學上。

原始論文：
nduced Magnetic Ordering by Proton Irradiation in Graphite P. Esquinazi, D. Spemann, R. Hohne, A. Setzer, K.-H. Han, and T. Butz Phys. Rev. Lett. 91, 227201 (issue of 28 November 2003)

參考來源：

• Physical Review Focus: Mini Magnets
• Magnetic Graphite

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