15.12 Магнетизм и биология: практика и перспективы. Иглотерапия

Магнитомягкие материалы используются при изготовлении игл, которыми специалисты по иглоукалыванию лечат больных. В соответствии с представлениями восточной медицины, иглы помещаются в биологически активные точки на теле человека с тем, чтобы восстановить или выровнять энергетические потенциалы этих точек, и , тем самым, способствовать выздоровлению больного.

Известно, что магнитомягкие материалы являются концентраторами магнитного потока. Возможно, что в данном случае магнитные иглы выступают в роли проводников “биологической” энергии.

15.13 Красные кровяные тельца и магнитная память

К летки крови под микроскопом. Одним из интересных свойств крови человека и животных является тот факт, что магнитные кластеры крови с содержащимися в них атомами железа - имеют строго определенные размеры, отклонения от которых ничтожны. Это свойство магнитных частиц крови может представлять интерес для разработчиков магнитной памяти. Как известно, проблема получения сверхмалых носителей магнитной информации одинакового размера является одной из наиболее трудноразрешимых. Разработка технологии выделения магнитных кластеров крови и осаждения их последующей полимеризацией на подложку с возможностью последующего намагничивания-размагничивания могла бы совершить революцию в совершенствовании магнитной памяти.

Глава 16

16 Кластеры атомов редких газов и молекулярные кластеры

16.1 Кластеры инертных газов

Есть несколько разных типов наночастиц. Кроме атомов ме­таллов и полупроводников, наночастицы могут состоять и из атомов благородных газов, таких как криптон и ксенон, и из молекул, например, воды. Кластеры ксе­нона получаются адиабатическим расширением сверхзвуковой струи газа через тонкий капилляр в вакуум. Газ затем собирается в масс-спектрометр, где после ионизации электронным пучком измеряется отношение заряда к массе частиц. Как и в случае металлов, существуют магические числа, означающие что класте­ры, состоящие из определенного количества атомов, более стабильны, чем дру­гие. Наиболее стабильные кластеры ксенона состоят из 13, 19, 25,55,71,87и 147 атомов. Для кластеров аргона характерен тот же набор структурных магических чисел. Так как у атомов инертных газов электронные оболочки заполнены, их ма­гические числа — это структурные магические числа. Си­лы, связывающие атомы инертных газов в кластере, слабее, чем в металле или по­лупроводнике. Хотя электронные оболочки атомов инертных газов заполнены, из-за движения электронов около атомов они могут иметь ненулевое мгновенное значение дипольного момента Р₁. Электрический дипольный момент появляется, когда положительный и отрицательный заряды удалены на некоторое расстояние друг от друга. Такой диполь создает электрическое поле напряженностью 2P₁ / R₃ в другом атоме, находящемся на расстоянии R от первого. В свою очередь, это ин­дуцирует дипольный момент Р₂ во втором атоме, равный 2P₁ / R₃, где  называет­ся электронной поляризуемостью. Таким образом, два атома инертного газа со­здают притягивающий их друг к другу потенциал

U(R)=2P₁P₂/R³= - 4αP₁²/R⁶ (16.1)

Этот потенциал известен как потенциал Ван дер Ваальса и применим на относи­тельно больших расстояниях между атомами. При тесном сближении двух атомов возникает отталкивание между перекрывающимися электронными облаками. Экспериментально показано, что этот потенциал имеет вид B/R^t2. Таким обра­зом, полный потенциал взаимодействия двух атомов инертных газов имеет вид

U(R)=B/R¹² - C/R⁶ (16.2)

Этот потенциал, известный как потенциал Леннарда-Джонса, используется при вычислении структуры кластеров инертных газов. Сила взаимодействия, вызыва­емая этим потенциалом, равна нулю на равновесном расстоянии R_min = (2Д/С)^|/6. На большем расстоянии она притягивает атомы, на меньшем — отталкивает. Обобщая вышесказанное, заметим, что эта сила слабее сил, связывающих в кла­стеры атомы металлов и полупроводников.