Met buckyballs kun je koper en mangaan ferromagnetisch maken. In elk geval een heel klein beetje, schrijven Britse onderzoekers in Nature.

Dat ferromagnetisme heeft alles te maken met het oplijnen van de kwantummechanische ‘spin’ van individuele elektronen, zodat hun magnetische velden elkaar versterken in plaats van opheffen. Of dat mogelijk is, hangt af van de energieniveaus van die elektronen. Die moeten daartoe voldoen aan het zogeheten Stoner-criterium, en in de praktijk is dat bij kamertemperatuur alleen bij ijzer, kobalt en nikkel het geval.

Oscar Cespedes (University of Leeds) en collega’s hebben nu bedacht dat je die energieniveaus kunt beïnvloeden door organische moleculen aan de elektronen te laten trekken. De buitenste lagen atomen van het metaal kunnen daardoor alsnog aan het Stonercriterium gaan voldoen, en als je het metaal maar dun genoeg maakt hebben de binnenste lagen niet de kracht om het effect volledig te dempen.

In een stapel van afwisselend zeer dunne koper- of mangaanfilms en C60-buckyballs, die een reputatie hebben als sterke elektronenacceptoren, blijk je inderdaad bij kamertemperatuur een beetje ferromagnetisme te kunnen meten. Waarbij wordt aangetekend dat het koper volgens de berekeningen nog steeds niet aan het Stonercriterium voldoet; kennelijk is dat criterium toch niet helemaal zaligmakend.

Cespedes hoopt dergelijke kunstmatig magnetisch gemaakte materialen ooit te kunnen gebruiken als contrastmiddel voor MRI-scans, in plaats van de gadoliniumcomplexen die men daar nu voor gebruikt.

bron: Nature