Ученые экспериментально подтвердили, что магнитные суператомы существуют и могут быть синтезированы.
Супермены среди частиц: Магнитные суператомы
Масс-спектр (слева), указывающий на присутствие кластеров Na₇V⁻. Структура и электронные орбитали кластера (справа).

Cуператомы — это малые кластеры из нескольких атомов, которые могут имитировать атом другого элемента. Например, кластер из нескольких атомов алюминия может вести себя, как атом йода. Первые суператомы были получены в 1980-х годах, но до сих пор им не удавалось придать магнитные свойства.

Способ получения магнитных суператомов был предложен группой ученых из Университета Содружества Вирджиния в 2009 году, но до настоящего времени их работа находилась на стадии теоретических расчетов. Продолжив работу в сотрудничестве с исследователями из Университета Джона Хопкинса, ученые синтезировали суператомы и измерили их магнитный момент.

Теоретические расчеты показали, что кластер из 8 атомов натрия, объединенный вокруг одного атома ванадия, будет иметь магнитный момент 5 магнетонов Бора. В ходе эксперимента атомы натрия и ванадия были ионизированы, что привело к образованию нейтральных Na₈V и анионных Na₇V⁻ кластеров. Для измерения магнитного момента был применен косвенный метод, позволяющий вычислить искомую величину на основе данных о спектре фотоотрыва электронов от отрицательных ионов. Результаты измерений подтвердили: полученные суператомы действительно являются магнитными.

Магнитные сверхатомы могут найти применение при создании новых электронных систем и спиновых вычислительных элементов.

По пресс-релизу VCU