Forskere manipulerer kollektiv dynamik i magnetiske nanostrukturer

Forskere ved Division of Solid-State Physics og Division of Materials Physics ved Uppsala University har vist, hvordan den kollektive dynamik i en struktur bestående af interagerende magnetiske nano-øer kan manipuleres. Deres resultater offentliggøres i tidsskriftet Videnskabelige rapporter .

Ved hjælp af moderne nanofremstillingsmetoder har forskerne efterlignet naturen og skabt et 2D-mønster af små stadionformede magnetiske øer. Disse små magneter har egenskaber, der ligner dem for magnetiske atomer, udviser termiske udsving. Tids- og temperaturafhængigheden af ​​magnetiseringen i et kollektiv af magnetiske øer er blevet undersøgt, ved hjælp af et meget følsomt specialbygget magnetometer, udviklet i Uppsala.

"En af fordelene ved at bruge sådanne magnetiske nano-øer i stedet for magnetiske atomer, som vores primære byggesten er, at øernes magnetiske egenskaber kan indstilles med præcision, noget ellers meget svært. At have præcis kontrol over dine byggesten hjælper enormt, når du analyserer målinger, "forklarer Vassilios Kapaklis, Seniorlektor i materialefysik ved Uppsala Universitet.

En kollektiv magnetisk tilstand dannes, når disse magnetiske øer får lov til at interagere, og det er denne tilstand, som forskerne studerede. Kollektivet kan udvise nye egenskaber, der adskiller sig stærkt i forhold til de enkelte byggestenes, og som kan styres af byggestenens geometriske placering.

"Out -resultater viser, at magnetometri kan bruges til at overvåge udviklingen af ​​det magnetiske kollektiv i realtid, samtidig med at det giver mulighed for at studere den indvirkningstemperatur, der har på denne udvikling, ”siger Mikael Andersson, Ph.d. -studerende i faststoffysik ved Uppsala Universitet.

Forståelsen af ​​kollektive effekter i magnetiske nanostrukturer er afgørende for at realisere applikationer såsom magnetiske logiske kredsløb, som har den fordel, at de ikke kræver strøm for at bevare en ønsket logisk tilstand.