Ненасичені водневі зв'язки в графітовому нітриді вуглецю.
Дослідникам з Китаю вдалося домогтися ферромагнетизму в двомірному наноматеріалі. Ферромагнітні властивості були щеплені графітовому нітриду вуглецю шляхом введення в його структуру вільних водневих зв'язків. Таким чином, створено матеріал для використання у спинтронних пристроях.
Спінтроніка використовує власні спини електронів і пов'язані з ними заряди та магнітні моменти для створення твердотільних матеріалів, які застосовуються для виготовлення, зокрема, носіїв інформації та датчиків. Зазвичай, матеріали, що застосовуються для подібних завдань, є ферромагнетиками.
Теоретично, для створення таких матеріалів можна використовувати шари речовини нанометрових масштабів, оскільки вони демонструють внутрішньоструктурне впорядкування спинових станів. Однак металовмісні двомірні нанолісти зазвичай не можуть забезпечити великих значень часу спинової релаксації. На відміну від них, безметалічні нанолісти, у яких на спиновий стан впливають тільки s- і p-електрони, зазвичай демонструють слабку спін-орбітальну взаємодію і великий час релаксації, що робить їх більш придатними для використання в спинтроніці. Але і у них є недолік - у неметалевих матеріалів впорядковуються окремі спини, але відсутні впорядковані спинові структури, що не дозволяє їм проявляти ферромагнітні властивості.
Вирішити проблему вдалося співробітникам Науково-технічного університету Китаю (м. Хефей провінції Аньхой). Працюючи з графітовим нітридом вуглецю, вчені виявили, що гідрування цієї графітоподібної речовини, що складається з шарів зі зв'язками C - N, призводить до формування вільних водневих зв'язків, які надають структурі спинове впорядкування.
Отриманий матеріал, як показали дослідники, проявляє стійкі ферромагнітні властивості при кімнатній температурі, які до того ж можуть регулюватися концентрацією водню. Результати роботи відкривають значні перспективи для впровадження ферромагнетизму в двомірні безметалічні наноматеріали. Надалі автори планують сконцентруватися на роботах з індукування ферромагнітних властивостей в інші двомірні безметалічні матеріали.
