Международный коллектив ученых синтезировал легкие магниты на основе хрома и пиразина, которые сохраняют свои свойства при температурах до 242 °C и не размагничиваются мощным внешним магнитным полем при комнатной температуре. Полученный материал превосходит по своим свойствам все известные синтетические молекулярные магниты и практически не отличается от традиционных неорганических магнитов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Производство традиционных магнитов сложно и энергетически дорого в промышленных масштабах. Поэтому создание магнитов с заданными свойствами из доступных соединений сегодня особенно востребовано. Один из подходов — синтетические легкие магниты, в которых ионы металлов окружены органическими молекулами. Международный коллектив ученых из России, Франции, Испании, Финляндии, Великобритании и Дании сообщил о возможности получать металлорганические магниты из специальным образом упорядоченных слоев ионов хрома, окруженных молекулами органического вещества пиразина. В состав материала также входят ионы лития и хлора.

«Такие материалы будут крайне востребованы в развивающейся сфере магнитной электроники, для разработки новых устройств записи информации или создания магнитных сенсоров. С методической точки зрения в работе показано, что поляризованное рентгеновское излучение может зафиксировать тонкие эффекты в подобных структурах. Но принципиальный прорыв в том, что молекулярные магниты перестают быть игрушкой в руках ученых и могут быть полезны для разработчиков современной электроники», — рассказывает один из исследователей, старший научный сотрудник Института физики им. Л. В. Киренского КНЦ СО РАН Михаил Платунов.

Полученное соединение не теряет магнитные свойства при комнатной температуре при напряженностях внешнего магнитного поля до 7500 эрстед, что в тысячи раз превосходит напряженность магнитного поля Земли, и сохраняет намагниченность при температурах до 242 °С. Материал сравним со значительно более дорогими коммерческими образцами. Ученым удалось проследить изменение валентности, а также структурных и магнитных свойств на уровне отдельных элементов.