Επιστήμονες και μηχανικοί στο University of Minnesota ήταν σε θέση να μετατρέψουν ηλεκτρικά ένα χαμηλού κόστους μη μαγνητικό υλικό (ψευδοχρυσός ή σιδηροπυρίτης) σε μαγνητικό- σε μια εξέλιξη που, όπως υποστηρίζουν οι ερευνητές, είναι η πρώτη φορά που συμβαίνει ηλεκτρικά κάτι τέτοιο σε ένα εντελώς μη μαγνητικό υλικό, ανοίγοντας εν δυνάμει τον δρόμο για τη δημιουργία νέων μαγνητικών υλικών για πιο οικονομικές και αποδοτικές από άποψης ενέργειας εφαρμογές.
Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε στο Science Advances.
«Οι περισσότεροι άνθρωποι με γνώσεις πάνω στον μαγνητισμό θα έλεγαν πιθανότατα πως ήταν αδύνατον να μετατραπεί ηλεκτρικά ένα μη μαγνητικό υλικό σε μαγνητικό. Όταν κοιτάξαμε λίγο βαθύτερα, ωστόσο, είδαμε έναν πιθανό δρόμο, και το κάναμε» είπε ο Κρις Λέιτον, επικεφαλής ερευνητής της μελέτης.
Ο Λέιτον και οι συνάδελφοί του, μεταξύ των οποίων οι Ερέι Αϊντίλ (New York University) και Λόρα Γκαγκλιάρντι (University of Minnesota) δουλεύουν πάνω στο συγκεκριμένο υλικό (σιδηροπυρίτης) εδώ και χρόνια για πιθανή χρήση σε ηλιακές τεχνολογίες.
«Επιστρέψαμε στα αλήθεια πίσω στο υλικό αυτό για να βρούμε τα θεμελιώδη εμπόδια προς τις φθηνές, μη τοξικές ηλιακές κυψέλες» είπε ο Λέιτον. «Στο μεταξύ η ομάδα μου δούλευε επίσης στον ανερχόμενο τομέα των μαγνητοϊοντικών, όπου προσπαθούμε να χρησιμοποιούμε ηλεκτρικές τάσεις για τον έλεγχο των μαγνητικών ιδιοτήτων των υλικών για πιθανές εφαρμογές σε μαγνητικές συσκευές αποθήκευσης. Σε κάποια φάση συνειδητοποιήσαμε ότι θα έπρεπε να συνδυάσουμε αυτές τις δύο έρευνες, και απέδωσε καρπούς».
Στο πλαίσιο της μελέτης οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική ονόματι electrolyte gating: Πήραν τον μη μαγνητικό σιδηροπυρίτη και τον έβαλαν σε μια συσκευή σε επαφή με ένα ιοντικό διάλυμα, ή ηλεκτρολύτη. Μετά εφάρμοσαν χαμηλή τάση, του ενός volt, μετακινώντας θετικά φορτισμένα μόρια στο interface μεταξύ του ηλεκτρολύτη και του σιδηροπυρίτη, προκαλώντας μαγνητισμό. Επίσης, ήταν σε θέση να επιστρέψουν το υλικό στη μη μαγνητική του κατάσταση, απενεργοποιώντας την τάση- κάτι που σημαίνει πως μπορούν να απενεργοποιούν και να ενεργοποιούν τον μαγνητισμό.
Επόμενα βήματα είναι η επανάληψη της διαδικασίας σε υψηλότερες θερμοκρασίες, καθώς και με άλλα υλικά, προκειμένου να διαπιστωθούν οι αντίστοιχες δυνατότητες για πραγματικές συσκευές.
