"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Магнитные свойства углеродных структур О б з о р
Макарова Т.Л.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 21 октября 2003 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2004 г.

Описаны магнитные свойства основных форм углерода: алмаза, графита, нанографита, нанотруб, фуллеренов. Свойства наноуглерода рассматриваются с точки зрения взаимосвязи структурного несовершенства и магнитного упорядочения. Приводятся экспериментальные результаты, описывающие высокотемпературный ферромагнетизм в углеродных структурах, а также некоторые теоретические модели, допускающие существование магнитного углерода.
  1. T.L. Makarova, B. Sundqvist, P. Esquinazi, R. Hohne, Y. Kopelevich, P. Scharff, V.A. Davydov, L.S. Kashevarova, A.V. Rakhmanina. Nature, 413, 718 (2001)
  2. R.A. Wood, M.H. Lewis, M.R. Lees, S.M. Bennington, M.G. Cain, N. Kitamura. J. Phys.: Condens. Matter, 14, L385 (2002)
  3. V.N. Narozhnyi, K.-H. Muller, D. Eckert, A. Teresiak, L. Dunsch, V.A. Davydov, L.S. Kashevarova, A.V. Rakhmanina. Physica B, 329, 537 (2003)
  4. K.-H. Han, D. Spemann, R. Hohne, A. Setzer, T. Makarova, P. Esquinazi, T. Butz. Carbon, 41, 785 (2003)
  5. Y. Murakami, H. Suematsu. Pure Appl. Chem., 68, 1463 (1996)
  6. T.L. Makarova, K.-H. Han, P. Esquinazi, R.R. da Silva, Y. Kopelevich, I.B. Zakharova, B. Sundqvist. Carbon, 41, 1575 (2003)
  7. V.E. Antonov, I.O. Bashkin, S.S. Khasanov, A.P. Moravsky, Yu.G. Morozov, Yu.M. Shulga, Yu.A. Ossipyan, E.G. Ponyatovsky. J. Alloys Comp., 330, 365 (2002)
  8. J. Gonzalez, F. Guinea, M. Vozmediano. Phys. Rev. B, 63, 134 421 (2001)
  9. Y. Kopelevich, P. Esquinazi, J.H.S. Torres, S. Moehlecke. J. Low Temp. Phys., 119, 691 (2000)
  10. J.S. Miller, M. Drillon. Magnetism, Molecules to Materials (2002) v. I--IV
  11. T.L. Makarova. Magnetism of carbon-based materials. In: Studies of High-T-=SUB=-c-=/SUB=- Superconductivity, ed. by A. Narlikar (Nova Science Publisher, Huntington--N. Y. 11743--6907 USA, 45, 107 (2003))
  12. L.N. Mulay, E.A. Boudreaux. Theory and applications of molecular diamagnetism (Wiley-Interscience, 1976)
  13. R.R. Gupta. Diamagnetic susceptibility. In: Landolt--Bornstein New Series II/16, ed. by K.-H. Hellwege, Springer, Berlin, 16, 7 (1986)
  14. V. Elser, R.C. Haddon. Phys. Rev. A, 36, 4579 (1987)
  15. M.F. Ling, T.R. Finlayson, G.L. Raston. Aust. J. Phys., 52, 913 (1999)
  16. J.H. Van Vleck. The theory of Electric and Magnetic susceptibilities (Oxford Univ. Press, Oxford, England, 1932)
  17. S. Hudgens, M. Kastner, H. Fritzsche. Phys. Rev. Lett., 33, 1552 (1974)
  18. G. Wagoner. Phys. Rev., 118, 647 (1960)
  19. J.W. McClure. Phys. Rev., 104, 666 (1956)
  20. P. Esquinazi, A. Setzer, R. Hohne, C. Semmelhack, Y. Kopelevich, D. Spemann, T. Butz, B. Kohlstrunk, M. Losche. Phys. Rev. B, 66, 024 429 (2002)
  21. J. Heremans, D. Olk, T. Morell. Phys. Rev. B, 49, 15 122 (1994)
  22. M.S. Sercheli, Y. Kopelevich, R.R. da Silva, J.H.S. Torres, C. Rettori. Sol. St. Commun., 121, 579 (2002)
  23. M.S. Sercheli, Y. Kopelevich, R.R. da Silva, J.H.S. Torres, C. Rettori. Physica B, 320, 413 (2002)
  24. H.M. McConnell. J. Chem. Phys., 39, 1910 (1963)
  25. H.M. McConnell. Proc. R. A. Welch Found Chem. Res., 11, 144 (1967)
  26. N. Mataga. Theoret. Chim. Acta, 10, 372 (1968)
  27. A.A. Ovchinnikov, V.N. Spector. Synth. Met., 27, B615 (1988)
  28. A.A. Ovchinnikov, L.I. Shamovsky. J. Molecul. Struct. (Theochem), 251, 133 (1991)
  29. A.V. Rode, R.G. Elliman, E.G. Gamaly, A.I. Veinger, A.G. Christy, S.T. Hyde, B. Luther-Davies. Appl. Surf. Sci., 197, 644 (2002)
  30. M.-F. Lin, F.-L. Shyu. J. Phys. Soc. Jap., 69, 3529 (2000)
  31. C.W. Chiu, F.L. Shyu, C.P. Chang, R.B. Chen, M.F. Lin. J. Phys. Soc. Jap., 72, 170 (2003)
  32. K. Wakabayashi, M. Sigrist. Phys. Rev. Lett., 84, 3390 (2000)
  33. H. Takeda, K. Yoshino. Jap. J. Appl. Phys., 41, 6436 (2002)
  34. C.W. Chiu, M.F. Lin, F.L. Shyu. Physica E, 11, 356 (2001)
  35. M.F. Lin, M.Y. Chen, F.L. Shyu. J. Phys. Soc. Japan., 70, 2513 (2001)
  36. K. Harigaya, Y. Kobayashi, K. Takai, J. Ravier, T. Enoki. J. Phys.: Condens. Matter, 14, L605 (2002)
  37. А.С. Котосонов. Письма ЖЭТФ, 43, 37 (1986)
  38. K. Kobayashi. Phys. Rev. B, 48, 1757 (1993)
  39. K. Yoshizawa, K. Okahara, T. Sato, K. Tanaka, T. Yamabe. Carbon, 32, 1517 (1994)
  40. M. Fujita, K. Wakabayashi, K. Nakada, K. Kusakabe. J. Phys. Soc. Japan., 65, 1920 (1996)
  41. K. Wakabayashi, M. Fujita, H. Ajiki, M. Sigrist. Physica B, 280, 388 (2000)
  42. O.E. Andersson, B.L.V. Prasad, H. Sato, T. Enoki, Y. Hishiyama, Y. Kaburagi, M. Yoshikawa, S. Bandow. Phys. Rev. B, 58, 16 387 (1998).
  43. A. Nakayama, K. Suzuki, T. Enoki, S.L. Divittorio, M.S. Dresselhaus, K. Koga, M. Endo, N. Shindo. Synth. Met., 57, 3736 (1993)
  44. K. Wakabayashi, M. Fujita, K. Kusakabe, K. Nakada. Czechosl. J. Phys., 46, 1865 (1996)
  45. A.S. Kotosonov, S.V. Kuvshinnikov. Phys. Lett. A, 230, 377 (1997)
  46. M.F. Lin, K.W.K. Shung. Phys. Rev. B, 52, 8423 (1995)
  47. S. Bandow. J. Appl. Phys., 80, 1020 (1996)
  48. S. Bandow, F. Kokai, K. Takahashi, M. Yudasaka, S. Iijima. Appl. Phys. A, 73, 281 (2001)
  49. L. Liu, G.Y. Guo, C.S. Jayanthi, S.Y. Wu. Phys. Rev. Lett., 88, 217 206 (2002)
  50. M. Buhl, A. Hirsch. Chem. Rev., 101, 1153 (2001)
  51. E. Osawa. Kagaku (Kyoto), 25, 843 (яп.) (1970)
  52. V. Elser, R.C. Haddon. Nature, 325, 792 (1987)
  53. A. Pasquarello, M. Schluter, R.C. Haddon. Science, 257, 1660 (1992)
  54. R.C. Haddon. Science, 261, 1545 (1993)
  55. R. Zanasi, P. Fowler. Chem. Phys. Lett., 238, 270 (1995)
  56. M. Buhl. Chem.--Eur. J., 4, 734 (1998)
  57. R.C. Haddon, A. Pasquarello. Phys. Rev. B, 50, 16 459 (1994)
  58. M. Saunders, A. Jimenez-Vazquez, R.J. Cross, W.E. Billups, C. Gesenberg, J. Gonzalez, A.W. Luo, R.C. Haddon, F. Diederich, A.J. Herrmann. Amer. Chem. Soc., 117, 9305 (1995)
  59. D. Jonsson, P. Norman, K. Ruud, H. Agren, T. Helgaker. J. Chem. Phys., 109, 572 (1998)
  60. T. Sternfeld, R.E. Hoffman, C. Thilgen, F. Diederich, M. Rabinovitz. J. Amer. Chem. Soc., 122, 9038 (2000)
  61. R.C. Haddon, L.F. Schneemeyer, J.V. Waszczak, S.H. Glarum, R. Tycko, G. Dabbagh, A.R. Kortan, A.J. Muller, A.M. Mujsce, M.J. Rosseinsky, S.M. Zahurak, A.V. Makhija, F.A. Thiel, K. Raghavachari, E. Cocayne, V. Elser. Nature, 350, 46 (1991)
  62. R.S. Ruoff, D. Beach, J. Cuomo, T. McGuire, R.L. Whetten, F. Diederich. J. Phys. Chem., 95, 3457 (1991)
  63. W.L. Luo, H. Wang, R.S. Ruoff, J. Cioslowski, S. Phelps. Phys. Rev. Lett., 73, 186 (1994)
  64. V. Buntar, H.W. Weber, M. Ricco. Sol. St. Commun., 98, 175 (1996)
  65. D. Arv con, K. Prassides. Structure and Bonding, 100, 129 (2002)
  66. K. Prassides, S. Margadonna, D. Arcon, A. Lappas, H. Shimoda, Y. Iwasa. J. Amer. Chem. Soc., 121, 11 227 (1999)
  67. P.-M. Allemand, K.C. Khemani, A. Koch, F. Wudl, K. Holczer, S. Donovan, G. Gruner, D.J. Thompson. Science, 253, 301 (1991)
  68. A. Mrzel, A. Omerzu, P. Umek, D. Mihailovic, Z. Jaglicv cic, Z. Trontelj. Chem. Phys. Lett., 298, 329 (1998)
  69. B. Narymbetov, A. Omerzu, V.V. Kabanov, M. Tokumoto, H. Kobayashi, D. Mihailovic. Nature, 407, 883 (2000)
  70. R. Blinc, P. Cevc, D. Arcon, A. Omerzu, M. Mehring, S. Knorr, A. Grupp, A.-L. Barra, G. Chouteau. Phys. Rev. B, 58, 14 416 (1998)
  71. E.H. Lieb. Phys. Rev. Lett., 62, 1201 (1989)
  72. A. Mielke, H. Tasaki. Commun. Math. Phys., 158, 341 (1993)
  73. N. Shima, H. Aoki. Phys. Rev. Lett., 71, 4389 (1993)
  74. H. Kajii, K. Yoshino, T. Sato, T. Yamabe. J. Phys. D: Appl. Phys., 33, 3146 (2000)
  75. H. Takeda, H. Kajii, K. Yoshino. Jap. J. Appl. Phys., Pt 1, 41, 3782 (2002)
  76. A.J. Stone, D.J. Wales. Chem. Phys. Lett., 128, 501 (1986)
  77. M. Igami, K. Nakada, M. Fujita, K. Kusakabe. Czechosl. J. Phys., 46, 2715 (1996)
  78. D.J. Klein, L. Bytautas. J. Phys. Chem. A, 103, 5196 (1999)
  79. K. Nakada, M. Fujita, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus. Phys. Rev. B, 54, 7954 (1996)
  80. K. Wakabayashi, M. Sigrist, M. Fujita. J. Phys. Soc. Japan, 67, 2089 (1998)
  81. K. Wakabayashi, K. Harigaya. J. Phys. Soc. Japan, 72, 998 (2003)
  82. K. Kusakabe, M. Maruyama. Phys. Rev. B, 67, 092 406 (2003)
  83. K. Kusakabe, Y. Takagi. Mol. Crystr. Liq. Cryst., 387, 231 (2002)
  84. K. Harigaya. J. Phys.: Condens. Matter., 13, 1295 (2001)
  85. K. Harigaya. Chem. Phys. Lett., 340, 123 (2001)
  86. Y. Shibayama, H. Sato, T. Enoki, M. Endo. Phys. Rev. Lett., 84, 1744 (2000)
  87. T. Enoki, N. Kawatsu, Y. Shibayama, H. Sato, R. Kobori, S. Maruyama, K. Kaneko. Polyhedron, 20, 1311 (2001)
  88. N. Kobayashi, T. Enoki, C. Ishii, K. Kaneko, M. Endo. J. Chem. Phys., 109, 1983 (1998)
  89. H. Sato, N. Kawatsu, T. Enoki, M. Endo, R. Kobori, S. Maruyama, K. Kaneko. Sol. St. Commun., 125, 641 (2003)
  90. K. Harigaya. Chem. Phys. Lett., 339, 23 (2001)
  91. K. Harigaya, T. Enoki. Mol. Crystr. Liq. Cryst., 386, 205 (2002)
  92. K. Harigaya, T. Enoki. Chem. Phys. Lett., 351, 128 (2002)
  93. P.O. Lehtinen, A.S. Foster, A. Ayuela, A. Krasheninnikov, K. Nordlund, R.M. Nieminen. Phys. Rev. Lett., 91, 017 202 (2003)
  94. A. Oshiyama, S. Okada, S. Saito. Physica B, 323, 21 (2002)
  95. S. Okada, A. Oshiyama. Phys. Rev. Lett., 87, 146 803 (2001)
  96. S. Okada, A. Oshiyama. J. Phys. Soc. Japan, 72, 1510 (2003)
  97. T. Hikihara, X. Hu. Physica B: Condens Matter., Pt 2, 329, 1166 (2003)
  98. Y.-H. Kim, J. Choi, K.J. Chang, D. Tomanek. Phys. Rev. B, 68, 125 240 (2003)
  99. H. Takeda, K. Yoshino. J. Phys. D: Appl. Phys., 35, 3225 (2002)
  100. K. Murata, H. Ushijima. J. of NIMC, 4, 1 (яп.) (1996)
  101. K. Murata, H. Ushijima, H.J. Ueda. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 7, 567 (1992)
  102. Yu.V. Korshak, A.A. Ovchinnikov, A.M. Shapiro, T.V. Medvedeva, V.N. Spektor. Письма ЖЭТФ, 43, 309 (1986)
  103. Yu.V. Korshak, T.V. Medvedeva, A.A. Ovchinnikov, V.N. Spektor. Nature, 326, 370 (1987)
  104. Y. Cao, P. Wang, Z. Hu, S. Li, L. Zhang. Synth. Met., 27, B625 (1988)
  105. Y. Cao, P. Wang, Z. Hu, S. Li, L. Zhang. Sol. St. Commun., 68, 817 (1988)
  106. H. Tanaka, K. Tokuyama, T. Sato, T. Ota. Chem. Lett., 10, 1813 (1990)
  107. J.B. Torrance, S. Oostra, A. Nazzal. Synth. Met., 19, 70 (1987)
  108. M. Ota, M. Otani, M. Igarashi. Chem. Lett., 7, 1179 (1989)
  109. Y.M. Shulga, A.I. Boldyrev, A.A. Ovchinnikov. Chem. Phys. Lett., 189, 577 (1992)
  110. K. Kawabata, M. Mizutani, M. Fukuda, S. Mizogami. Synth. Met., 33, 399 (1989)
  111. K. Tanaka, M. Kobashi, H. Sanekata, A. Takata, T. Yamabe, S. Mizogami, K. Kawabata, J. Yamaguchi. J. Appl. Phys., 71, 836 (1992)
  112. S. Mizogami, M. Mizutani, M. Fukuda, K. Kawabata. Synth. Met., 43, 3271 (1991)
  113. K. Murata, T. Masuda, H. Ueda. Chem. Express, 5, 597 (1990)
  114. K. Murata, H. Ueda, K. Kawaguchi. Synth. Met., 44, 357 (1991)
  115. Yu.A. Katulevskii, M.A. Magrupov, A.A. Muminov. Phys. St. Sol. (a), 127, 223 (1991)
  116. H. Araki, R. Matsuoka, K. Yoshino. Sol. St. Commun., 79, 443 (1991)
  117. H. Araki, K. Yoshino. Jap. J. Appl. Phys., Pt 2, 31, L130 (1992)
  118. H. Araki, Y.B. Roh, N. Kuwamura, K. Yoshino. Jap. J. Appl. Phys., Pt 2, 31, L337 (1992)
  119. K. Murata, H. Ushijima, H. Ueda, K. Kawaguchi. J. Chem. Soc.: Chem. Commun., 18, 1265 (1991)
  120. H. Ushijima, K. Murata, H. Ueda, K. Kawaguchi. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 233, 351 (1993)
  121. R. Setnescu, S. Jipa, T. Setnescu, W. Kappel, S. Kobayashi, Z. Osawa. Carbon, 37, 1 (1999)
  122. J.M.D. Coey, M. Venkatesan, C.B. Fitzgerald, A.P. Douvalis, I.S. Sanders. Nature, 420, 156 (2002)
  123. K.-H. Han, D. Spemann, P. Esquinazi, R. Hohne, V. Riede, T. Butz. J. Magn. Magn. Mater., 270, (2004)
  124. T.L. Makarova, B. Sundqvist, Y. Kopelevich. Synth. Met., 137, 1335 (2003)
  125. T.L. Makarova, B. Sundqvist. High Pressure Res., 23, 135 (2003)
  126. M. Ata, M. Machida, H. Watanabe, J. Seto. Jap. J. Appl. Phys., 33, 1865 (1994)
  127. A.S. Lobach, Y.M. Shul'ga, O.S. Roshchupkina, A.I. Rebrov, A.A. Perov, Y.G. Morozov, V.N. Spector, A.A. Ovchinnikov. Fullerene Sci. Technol., 6, 375 (1998)
  128. J.S. Miller. Adv. Mater., 4, 298 (1992)
  129. H. Ueda, K. Murata. Nippon Kagaku Kaichi, No 12, 855 (1992)
  130. A. Ouchi, K. Saito, Y. Koga. Chem. Lett., No 12, 1083 (1995)
  131. R. Hohne, P. Esquinazi. Adv. Mater., 14, 753 (2002)
  132. V.D. Blank, S.G. Buga, G.A. Dubitsky, N.R. Serebryanaya, M.Y. Popov, B. Sundqvist. Carbon, 36, 319 (1998)
  133. O.E. Kvyatkovskii, M.G. Shelyapina, B.F. Shchegolev, L.S. Vorotilova, I.B. Zakharova. Abstracts IWFAC'2003 (St. Petersburg, Russia, 2003) p. 270
  134. A.N. Andriotis, M. Menon, R.M. Sheetz, L. Chernozatonskii. Phys. Rev. Lett., 90, 026 801 (2003).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.