دانش سرا

خاصيت آهنربايي در فلزات از روابط موجود ميان الكترون هايي  كه هسته اتم هاي فلزي را احاطه كرده اند ناشي مي شوند. در بيشتر فلزات الكترون ها جفت شده اند و ميدان مغناطيسي ايجاد شده از يك الكترون چرخان با ميدان مغناطيسي بوجود آمده از الكترون چرخان جفت شده با آن كه اسپين مخالف دارد خنثا مي شود. ولي در بعضي فلزات  الكترون هاي جفت نشده وجود دارند. اين الكترون ها موجب ظهور خواص مغناطيسي در فلزات مي شوند. درجه ي رفتار مغناطيسي به تعداد نسبي الكترون هاي جفت نشده اي بستگي دارد كه در اتمها در يك جهت در حال چرخش اند. هر قدر مقدار الكترون هايي كه در يك جت مي چرخند بيشتر باشد رفتار مغناطيسي فلز نيز بيشتر خواهد بود. مدتهاست كه تكنولوژي در جستجوي راههايي براي ساخت مغناطيس هاي قويتر د ابعاد كوچكتر است. پژوهشهاي اخير نشان داده است كه يك لايه ي نازك آهن با ضخامت يك اتم مي تواند نسبت به يك لايه ي ضخيم تر آهن ميدان مغناطيسي قويتري به وجود آورد. دريك بلور هر اتم آهن با هشت اتم مجاور احاطه شده است و هر يك از اين اتمها در اطراف خود بيست و ش الكترون دارند. تداخل بين الكترون ها زياد است و توان القا پذيري الكترون ها براي چرخيدن در يك جهت در يك ميله يا مغناطيس ضخيم كاهش مي يابد.  ولي در يك لايه ي منفرد اتم ها در سه بعد احاطه نشده اند. در نتيجه الكترونها براي حركت كردن آزادي بيشتري دارند وبا سهولت بيشتري براي چرخيدن در يك جهت القا مي شوند. مهمترين مسئله در ورقه هاي نازك يك اتمي يا تك لايه ها اين است كه نمي تواند باقي بماند. در نتيجه از شبيه سازيهاي كامپيوتري استفاده شده تا معتوم شود كه آيا تك لايه ها را مي توان بر روي يك فلز ديگر بصورت پوشش قرار داد. دانشمندان حدس زده اند كه اگر بتوان يك تك لايه را بروي يك فلز ديگر قرار داد در آن صورت اين فلز مناطيس مي شود. نقره و طلا هيچكدام      الكترون جفت نشده ندارند. ولي شبيه سازي نشان مي دهد كه هر دو مي توانند يك تك لايه ي آهني را برروي خود بپذيرند وبنابر اين خواهند توانست مانند خود آهن خاصيت اهنربايي نشان دهند. ازمايشهاي واقعي بعدي كه  برا جلو گيري از آلودگي در خلا زياد انجام شده نشان داده اند كه شبيه سازيكامپيوتري درست بوده است. كي از ويژگي هاي جالب توجه اين پوشش تك لايه اين است كه ميدان مغناطيسي آن به جاي آنكه افقي باشد عمودي جهت گرفته است. اين واقعيت امكانهاي جالب توجهي در نوار هاي مغناطيسي گردآوري اطلاعات فراهم آورده است. جهت گيري معمولي مغناطيسها در امتداد يك نوار مغناطيسي افقي است. تعداد مغناطيسهايي كه مي توانند در طول يك نوار جاي بگيرند مقدار اطلاعاتي را كه مي توان ذخيره كرد محدود مي سازد. تصورش را بكنيد اگر مغناطيسها بجاي قرار گرفتن در وضعيت افقي بر يك سر اتم راست بايستند چه حجم از اطلاعات را مي توان ذخيره كردبا آزمايش معلوم شده است كه فشردگي اطلاعات دست كم  40  مرتبه اغزايش مي يابد. كشف وكاربرد لايه اي نازك تك اتمي يكي ديگر از مثالهايي است كه دانشمندان با استفاده از ذهنيآماده و تكنولوژي معاصر از روي كنجكاوي علمي  يك تكنولوژي پيشرفته بوجود مي آورند. ,

تهيه كننده : شادي شريفي. دوم رياضي – فيزيك

زير نظر دبير محترم:آقاي حسين زماني

دبيرستان ثامن الائمه كاخك