# התגלו צברים אטומיים מגנטיים

> צוות מדענים מאוניברסיטת וירג'יניה גילו "על-אטום מגנטי" – צבר יציב של אטומים המסוגל לחקות יסודות שונים של הטבלה המחזורית צוות מדענים מאוניברסיטת וירג'יניה גילו "על-אטום מגנטי" – צבר יציב של אטומים המסוגל לחקות יסודות שונים של הטבלה המחזורית – ואשר עשוי לשמש בעתיד לפיתוח התקנים אלקטרוניים עבור הדור הבא של מחשבים מהירים יותר בעלי קיבולת זיכרון גבוהה יותר. הצבר החדיש שהתגלה, המורכב מאטום אחד של ונדיום ומשמונה אטומים של צזיום,…

- Canonical: https://www.hayadan.org.il/scientists-discover-magnetic-superatoms-0207094
- Author: דר. משה נחמני
- Published: 2009-07-02T00:05:21+03:00
- Modified: 2010-08-26T17:24:35+03:00
- Sections: כימיה
- Topics: כימיה, מגנטיות, ספינטרוניקה

## Article

צוות מדענים מאוניברסיטת וירג'יניה גילו "על-אטום מגנטי" – צבר יציב של אטומים המסוגל לחקות יסודות שונים של הטבלה המחזורית צוות מדענים מאוניברסיטת וירג'יניה גילו "על-אטום מגנטי" – צבר יציב של אטומים המסוגל לחקות יסודות שונים של הטבלה המחזורית – ואשר עשוי לשמש בעתיד לפיתוח התקנים אלקטרוניים עבור הדור הבא של מחשבים מהירים יותר בעלי קיבולת זיכרון גבוהה יותר. הצבר החדיש שהתגלה, המורכב מאטום אחד של ונדיום ומשמונה אטומים של צזיום, מתנהג כעין מגנט זעיר המסוגל לחקות את כוחו המגנטי של אטום מנגן (manganese) יחיד בעודו מאפשר לאלקטרונים בעלי כיווניות ספין מסוימת לזרום בשכבת אטומי הצזיום. הממצאים פורסמו ברשת בכתב-העת המדעי Nature Chemistry. תודות לשיתופי פעולה נרחבים עם חוקרים נוספים, המדען Shiv N. Khanna, פרופסור במחלקה לפיסיקה באוניברסיטת וירג'יניה שבארה"ב, בחן את תכונותיהם האלקטרוניות והמגנטיות של צברים המורכבים מאטום יחיד של ונדיום המוקף במספר משתנה של אטומי צזיום. החוקרים מצאו כי כאשר בצבר יש שמונה אטומי צזיום מתקבל מבנה יציב ביותר הודות למצב אלקטרוני מלא – צורתו של אטום הינה יציבה כאשר השכבה החיצונית ביותר שלו מלאה באלקטרונים. כתוצאה מכך, כאשר אטום חובר לאטום אחר, הוא נוטה למסור או לקבל אלקטרוני ערכיות לשם הגעה למצב יציב. לדברי החוקר הראשי, לצבר יש תנע מגנטי של חמישה בוהר-מגנטונים, שהוא ערך הכפול מזה של אטום ברזל במגנט ברזל מוצק. תנע מגנטי הינו מדד למגנטיות הפנימית של הצבר. גם לאטום המנגן יש תנע מגנטי דומה ושכבה חיצונית מלאה באלקטרונים, הקשורים חזק יותר, והחוקר מסביר כי הצבר החדש יכול להיחשב כחיקוי קרוב של אטום המנגן. "מטרה חשובה של המחקר הייתה למצוא מהו צרוף האטומים שיוביל לצורונים כימיים שהינם יציבים לאחר חיבור יחדיו של מספר יחידות שונות. קבלת תכונות של מגנטיות והולכה חשמלית היו גם הן חלק מהמטרות שלנו. צזיום הינו מוליך יעיל של חשמל ועל-כן הצבר משלב את היתרון באופי המגנטי שלו יחד עם קלות ההולכה ע"י השכבה החיצונית," מסביר החוקר. "צרוף כפי שקיבלנו עשוי להוביל לפיתוחים חשובים בתחום של אלקטרוניקה מולקולארית, שטח מחקר שבו המדענים בוחנים את ההולכה החשמלית של פרודות קטנות. החוקרים צופים כי התקנים מולקולאריים שכאלו יסייעו באחסון מידע יציב, במתקנים דחוסים יותר, בתהליכי עיבוד מידע יעילים יותר ובעלי יתרונות נוספים," אומר החוקר. החוקרים ביצעו בדיקות ראשוניות של פרודות המורכבות משני צברים שכאלו וקיבלו מספר תצפיות מבטיחות ביותר שיוכלו לקדם את תחום הספינטרוניקה (spintronics) – תהליך שבו משתמשים בספין אלקטרוני בכדי להכין התקנים חדישים לעיבוד ואחסון מידע. החוקרים הציעו גם כי שילוב של אטומי זהב ואטומי מנגן יכול להוביל לצבר נוסף שכזה, שאומנם הינו בעל מגנטיות אך נעדר יכולת להוליך חשמל. לצברים אלו יוכלו להיות יישומים ביו-רפואיים אפשריים כגון חישה, דימות והובלת תרופות. [הידיעה מהאוניברסיטה](http://www.news.vcu.edu/news.aspx?v=detail&nid=2959)