In this work, we developed a new hybrid material combining copper nanoparticles and C60 carbon molecules. Strong magnetic properties emerge at their interface even at room temperature. The material behaves as a ferromagnet and can be controlled by an external magnetic field. The research resulted from collaboration with the Nuclear Physics Institute and three divisions of the Institute of Physics CAS. The material could be used in sensors, memory devices, and future Electronics.
Description
Objev stabilního feromagnetismu (FM) v samoorganizovaném hybridním systému CuxC60, tvořeném jednovrstevnými krystalickými nanočásticemi mědi a prostředím z molekul C60. Feromagnetismus vzniká díky uspořádání spinů v mezivrstvě mědi na rozhraní, vyvolanému chemickou vazbou mezi Cu a C60. Ochlazení hybridů v magnetickém poli na 2 K při poli 1 T odhalilo charakteristický posun hysterezní smyčky, který odpovídá efektu výměnného posunu (exchange bias) a potvrzuje feromagnetický stav rozhraní. Panel (a) ukazuje hysterezní smyčky M(H) normalizované na celkový objem nanočástic Cu pro hybridy s x = 3,6 (modrá křivka) a x = 8,5 (červená křivka) při teplotě 300 K. Panel (b) zobrazuje HRTEM snímky samoorganizovaných vrstev pro x = 3,6 (horní obrázek) a x = 8,5 (dolní obrázek).