Biomagneter – ett alternativ till järn?
Valeria Zagainovas avhandling är ett steg på vägen i utforskandet av organisk magnetism. Hon lägger fram sina resultat fredagen den 27 april vid Umeå universitet.
Rent kol visar svaga men typiska magnetiska egenskaper. Det finns i dag experimentellt bevis för att kol bli magnetiskt när en välorienterad struktur skapas. Forskarna går därför ner på nanometerskala – atomnivå – för att utforska lämpliga kolbaserade material.
Det finns många olika former av kol med exceptionella egenskaper på nanonivå och Valeria Zagainova har i sin avhandling studerat följande kolbaserade magnetiska system:
1. tunna filmer av vertikalt orienterade järnfyllda kolnanorör (kolatomer strukturerade i en atom tjockt lager ihoprullade till en cylinder) med olika koncentrationer av järn
2. Manganbaserade magneter utspädda med fullerener (klotformade strukturer av kolatomer)
3. Fluoriserad grafit (kolatomer ordnade i lager på lager)
4. Nanoporöst kol (material med kol med mängder av hål i nanostorlek)
Med hjälp av SQUID-magnetometer, röntgendiffraktion och vibrationsspektroskopi har hon undersökt korrelationer mellan det magnetiska uppträdandet och provernas struktur.
I det första fallet visade experimenten att kolnanorör med låga koncentrationer av järn visar upp helt annorlunda egenskaper än kolnanorör med höga koncentrationer. Detta beror på att de magnetiska egenskaperna påverkas av kvantmekaniska effekter.
I avhandlingens andra del studerade Valeria Zagaynova enkelmolekylära magneter baserade på Mn12 utspädda med fullerener.
– Försöken visar att de magnetiska egenskaperna hos sådana system i hög grad beror på miljön. Med det menar jag de molekyler som omger en magnetisk kärna av molekylär magnet. I princip är det möjligt att på detta sätt utforma en magnet med önskade egenskaper, säger Valeria Zagaynova.
De avslutande delarna av avhandlingen är inriktade på att analysera uppkomst av magnetism hos metallfria kolbaserade system, föreningar baserade på grafitfluorider respektive nanoporöst kol.
De magnetiska egenskaperna hos grafitfluorider beror starkt på graden av fluorisation och på vilket sätt de syntetiseras.
Nanoporöst kol är ett material som är lätt att framställa vid rumstemperatur med stora möjligheter att reglera porösitet eller framgångsrikt dopa med grundämnet bor.
– Magnetism i kolbaserade material är ett område med många utmaningar för både grundforskning och möjliga tillämpningar. Ett praktiskt användningsområde kan vara inom medicin då biomagneter är ett mer hälsosamt alternativ än järn, säger Valeria Zagaynova.
INFORMATION OCH KONTAKT
Om disputationen:
Fredagen den 24 april försvarar Valeria Zagainova, institutionen för fysik, sin avhandling med titeln: Carbon-based magnetic nanomaterials. Svensk titel Kolbaserade magnetiska nanomaterial.
Disputationen äger rum kl 10.00 i sal N200, Naturvetarhuset.
Fakultetsopponent är Professor Mauro Ricco, Physics Department, parma University, Italy. Disputationen hålls på engelska.
För ytterligare information, kontakta gärna:
Valeria Zagaynova
Telefon: 090-786 65 58
E-post: valeria.zagainova@physics.umu.se
