Des chercheurs transforment le cuivre en aimant

Aucun autocollant magnétique n’adhère à la conduite d’eau en cuivre ; il le fait sur la porte en tôle du réfrigérateur. Il existe des métaux magnétiques et non magnétiques. La ligne de démarcation est maintenant tombée.

Il existe des métaux magnétiques comme le fer et des métaux non magnétiques comme le cuivre. Les scientifiques de l’Université de Leeds ont réussi pour la première fois à transformer le cuivre en ferromagnétique par une petite astuce. Dans la revue « Nature », ils racontent comment ils ont réussi.

Les chercheurs ont appliqué une couche de molécules de boulet sur une mince bande de cuivre. Ceux-ci se composent de 60 atomes de carbone et sont également appelés molécules de football en raison de leur forme. L’interface entre le cuivre et le carbone semble modifier le mouvement des électrons d’une manière qui affecte les propriétés magnétiques du matériau combiné.

Le cuivre non magnétique et le carbone non magnétique forment un matériau qui devient ferromagnétique, c’est-à-dire qui peut être magnétisé en permanence. Cette découverte pourrait aider à développer de nouveaux aimants pour une grande variété d’applications techniques telles que les générateurs d’énergie ou les disques durs.

Les champs magnétiques ont été détectés avec des muons

A l’Institut Paul Scherrer (PSI) de Villigen, en Suisse, des scientifiques ont pu prouver que l’interface entre les deux matériaux est réellement responsable du comportement magnétique. Ils avaient irradié le matériau combiné avec des muons.

« Il n’est pas facile d’étudier les propriétés magnétiques d’une couche limite cachée. Les muons lents qui peuvent être placés très précisément à proximité de l’interface conviennent parfaitement à cet effet « , explique Thomas Prokscha, qui dirige le groupe de recherche sur les muons au PSI. Les muons se comportent comme de minuscules aiguilles de compas, qui sont ensuite influencées par le champ magnétique de la couche limite.

Oscar Céspedes, responsable du projet de recherche à l’Université de Leeds, explique : « Comme d’autres chercheurs, nous avions remarqué il y a quelque temps qu’une interface entre un aimant et une couche moléculaire modifie les propriétés de l’aimant. C’est donc tout naturellement que nous nous sommes demandé s’il serait possible de créer un ordre magnétique dans un matériau non magnétique de cette manière. »

Les nouveaux aimants sont encore trop faibles pour les applications

Fatma al-Ma’Mari de la Faculté de physique et d’astronomie de l’Université de Leeds commente les résultats de la recherche : « Il est donc concevable que les aimants pour les appareils du futur soient constitués de substances inoffensives et disponibles en grandes quantités, comme le carbone ou le cuivre ».

Cela semble un peu trop optimiste pour l’instant. Même le bon vieux fer ferromagnétique est inoffensif et disponible en plus grande quantité que le cuivre. Cela se reflète en particulier dans le prix nettement plus élevé du cuivre. Il est donc plus probable qu’il s’agisse d’applications de niche délicates dans lesquelles les nouveaux aimants faits de métaux non magnétiques ont une chance.

Mais même pour cela, leur puissance magnétique doit d’abord être considérablement augmentée. « Les aimants que nous avons maintenant produits sont encore très faibles : ils ne s’arrêteraient même pas à la porte du frigo « , dit Céspedes. Mais nous sommes convaincus qu’avec la bonne combinaison d’éléments chimiques, il est possible de développer de nouveaux aimants qui seront utilisés dans diverses technologies futures ».

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