Из повседневной жизни мы знаем, что магнитными свойствами обладают некоторые металлы, например, железо, но никак не углерод. Этот "факт" развенчала статья международной коллаборации физиков (половина из которых — русские), опубликованная в недавнем выпуске Nature.

В этой работе [T.L.Makarova et al., Nature, v.413, 716 (2001)] сообщается о наблюдении ферромагнитной фазы в ромбоэдральном кристалле фуллеренов вплоть до температур 500 К. Главная неожиданность заключается в том, что для создания магнитной структуры совершенно не потребовалось введения каких-либо металлов или органических соединений в решетку: электронная структура чистого кристалла C₆₀ сама переходила в магнитно упорядоченное состояние.

Здесь, правда, есть некоторое "но": кристалл C₆₀ становится ферромагнетиком лишь под достаточно большом давлением в 6 ГПа (60 тысяч атмосфер), иначе ферромагнетизм фуллеренов давно бы открыли. Высокое давление препятствует также и немедленному практическому использованию открытия.

С точки же зрения фундаментального материаловедения работа представляет огромный интерес: никогда прежде неметаллические соединения не образовывали ферромагнитного состояния со столь высокой температурой Кюри.

Как указывают авторы, сейчас пока затруднительно точно сказать, как именно возникает магнитная упорядоченность в фуллеренах под большим давлением. Ясно пока лишь, что 6 ГПа — это та область, когда фуллереновые каркасы сильно деформируются и близки к разрушению. Кроме того, выяснено, что при таких давлениях начинается полимеризация фуллеренов (в качестве примера того, что может происходить с веществом при сверхвысоких давлениях, читайте популярную статью "Твердый кислород при сверхбольших давлениях: образование молекул O₄"). Дальнейшие исследования должны пролить свет на то, какие еще изменения претерпевает кристалл в этих условиях.

Игорь Иванов