跳到主要内容

话题

纳米材料

纳米材料

“Nanotorus”网巨头磁矩

22 May 2002

根据新计算,弯曲成环的碳纳米管是最新的纳米结构,以显示出令人惊讶的性质。路易斯维尔大学吴武武发现了一些金属的磁性时刻‘nanotori’当戒指有一定的时候,千万次更强‘magic’半径。研究人员认为,当它们在环形结构中循环时,可以通过电子的不寻常行为来解释这种意外的性质(L Liu 2002 物理。 rev. lett。 88 217206).

戒指变化

碳纳米管是卷起的石墨片,其可作为金属,半导体或绝缘体,这取决于它们的半径和纸张轧制的角度。如果纳米管弯曲使得其端部相遇,则产生纳米机。这种结构的电子性质不太了解,刘和同友涉嫌纳米机器的磁力行为将提供一些线索。

该团队考虑了纳米电池的各种radii,由不同类型的金属纳米管制成,称为‘armchair’ or ‘zigzag’。在其计算中,研究人员认为纳米电池位于0.1特斯拉的磁场中,这导致电子的旋转排列,产生磁矩。他们也想象着电子作为电流围绕环流动。

当研究人员计算纳米机的磁性时刻时,他们发现一些纳米机器‘armchair’ or ‘zigzag’金属纳米管的磁性时刻比其他带有类似结构的Tori的磁性时刻。该团队意识到圆环的半径–因此所封闭的区域–影响了它的磁矩。这使得磁矩非常大‘magic’ radii.

刘和同事认为,纳米机的特性部分地由环形结构中电子的异常行为部分地出现。在一个由圆环制成的‘armchair’纳米管,电子沿着圆环的圆周流动。在一个由圆环制成的‘zigzag’纳米管,电子沿着圆环的圆周围绕螺旋路径,导致不同的磁矩。但计算也表明圆环的半径是一个重要因素。

刘和同事说他们的发现是“碳基纳米结构不寻常的磁力行为的独特示例”。它们还推测,纳米管的多边形环可以具有异常的磁性。

Liu’S团队现在计划在实验室中制造碳纳米电池并测试其电气和磁性。“金属纳米机会展示的巨磁矩可用于制造超敏感的磁传感器,”刘告诉PhysicsWeb。

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者