Рыцарь сделал графен магнитом

Гейм провел новое исследование, посвященное графену



Супруга Андрея Гейма Ирина Григорьева за работой

Супруга Андрея Гейма Ирина Григорьева за работой

The University of Manchester
Нобелевский лауреат Андрей Гейм, получивший в конце 2011 года звание рыцаря-бакалавра, провел новое исследование, посвященное графену. Ведущим автором соответствующей публикации стала жена Гейма — Ирина Григорьева.

Русская физическая диаспора, обосновавшаяся в Манчестерском университете, отметила новогодние праздники. Во-первых, как стало известно непосредственно в конце 2011 года, нобелевские лауреаты 2010 года профессора Андре Гейм и его ученик и друг Константин Новоселов (чтобы не заморачивать британцев сложными русскими именами, он подписывается уменьшительным именем «Костя») получили от британской королевы звания рыцаря-бакалавра. Это звание, более древнее, чем даже орден Подвязки, дает им право прибавлять к имени почетный титул «сэр», а в конце подписи, чтобы уж ни у кого не оставалось сомнения, добавлять буквы kt. (то есть knight).

Став рыцарями, сэр Андре и сэр Костя попали в очень заметную компанию, в которой много людей искусства и науки: Пол Маккартни, Элтон Джон, Энтони Хопкинс, знаменитый физик Роджер Пенроуз и британский историк князь Дмитрий Оболенский (1918–2001).

Плюс к тому в первом же номере журнала Nature Physics появилась статья команды сэра Андре Гейма, в которой исследователи сообщают, что им удалось намагнитить графен. Это, заявляют ученые, не только расширяет и без того очень впечатляющий спектр свойств одноатомной углеродной пленки (необыкновенные прочность, прозрачность, тепло- и электропроводность, возможность использования в электронике в качестве очень быстрых транзисторов и т. п.), но и делает графен потенциальным кандидатом для использования в спинтронике. Напомним, сегодня считается, что в недалеком будущем спинтроника заменит электронику, дополнив обычную манипуляцию зарядами электронов манипуляцией их магнитным моментом – спином.

С одной стороны, идея о возможных магнитных свойствах графена принадлежит вовсе не манчестерской группе. Об этом говорится уже несколько лет — даже предложены способы, с помощью которых можно намагнитить кристаллическую структуру графена («цыплячью сетку», как ее называют из-за сходства с проволочной сеткой, огораживающей загоны для цыплят).

Но, во-первых, до сих пор намагнитить принципиально немагнитный углерод ни у кого не получалось, а во-вторых, сама идея выглядела противоречивой и почти ни у кого энтузиазма не вызывала.

Физики из Манчестера пошли сразу двумя путями: они стали создавать графен или с дефектами, осыпая его другими немагнитными атомами, в частности атомами фтора, или с «вакансиями», выбивая из «цыплячьей сетки» атомы углерода и оставляя вместо них пустые места. В обоих случаях при гелиевых температурах ими было зафиксировано небольшое магнитное поле: и «дефекты» в виде атомов фтора, внедренных в решетку графена, и «вакансии» начинали вести себя как ферромагнетики, наподобие атомов железа.

Секрет успеха оказался несложным: следовало не перемудрить с количеством дефектов или вакансий, разнести их в пространстве на достаточные расстояния, потому что слишком близко расположенные дефекты графеновой решетки начинали влиять друг на друга и уничтожать эффект магнетизма, а слишком много вакансий просто рассыпали графен.

В этом исследовании сэр Андре обошелся без своего нобелевского партнера сэра Кости.

Он поступил по-рыцарски: главным героем этого открытия (то есть ведущим автором публикации) является дама – его собственная жена Ирина Григорьева, кандидат физико-математических наук, специалист по физике твердого тела, работающая вместе с Геймом в Манчестерском университете с 2000 года.

В 2006 году журнал Scientific American назвал имя Андре Гейма в списке пятидесяти самых влиятельных ученых мира, а вскоре он был признан одним из самых талантливых российских ученых-эмигрантов. Он опубликовал около двухсот научных статей, в одной из них ввел в число своих соавторов хомячка Тишу, зашифровав его как «H.A.M.S. ter Tisha». Было бы забавно увидеть это имя рядом с именем «sir Andre Geim, kt.»