Los átomos en los materiales magnéticos están organizados en regiones llamadas campos magnéticos. Dentro de cada campo, los electrones tienen la misma orientación magnética. Esto significa que su rotación apunta en la misma dirección. Las «paredes» separan los campos magnéticos. Un tipo de pared tiene giros hacia la izquierda o hacia la derecha, lo que se conoce como quiralidad. Cuando se exponen a un campo magnético, las paredes del campo quiral se juntan, lo que hace que los campos magnéticos se contraigan.

Los investigadores han desarrollado un material magnético cuyo espesor determina si las paredes del dominio helicoidal tienen la misma mano o alternativamente. En este último caso, se aplica un . campo magnético Destruye las paredes del dominio que chocan. Investigadores reunidos dispersión de neutrones y microscopía electrónica para caracterizar estas características microscópicas intrínsecas, lo que lleva a una mejor comprensión del comportamiento magnético.

Un campo emergente de tecnología llamado espintrónica involucra el procesamiento y almacenamiento de información aprovechando el giro de un electrón en lugar de su carga. La capacidad de controlar esta propiedad básica podría abrir nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos electrónicos. En comparación con la tecnología actual, estos dispositivos pueden almacenar más información en menos espacio y operar a velocidades más altas mientras consumen menos energía.

Publicado en nanomensajes, Este estudio demuestra un método para cambiar la dirección de rotación y la aparición de pares de paredes de dominio. Esto indica una ruta potencial para controlar las propiedades y la movilidad de las paredes del dominio. Los hallazgos podrían tener implicaciones para las tecnologías basadas en Spintronics.

Ser capaz de manipular el movimiento del muro del dominio sigue siendo un desafío porque generalmente campos magnéticos Las direcciones se pueden cambiar aleatoriamente. Además, los límites de los campos se mueven inesperadamente cuando se reducen los tamaños de los campos para adaptarse a una mayor densidad de almacenamiento de información. Sin embargo, una clase de materiales llamados imanes helicoidales han mostrado el potencial para mitigar el comportamiento de la pared de campo aleatorio. Esto se debe a que los imanes helicoidales exhiben estructuras de espín complejas, lo que ayuda a reducir la reflexión aleatoria de los campos.

Investigadores de la Universidad de Indiana-Universidad Purdue de Indianápolis, el Laboratorio Nacional Oak Ridge, la Universidad Estatal de Luisiana, la Universidad Estatal de Norfolk, el Instituto Peter Grunberg y la Universidad de Luisiana en Lafayette han desarrollado un material magnético quiral mediante la inserción de átomos de manganeso entre capas hexagonales de compuestos de disulfuro de niobio. . Al realizar experimentos de neutrones en el Reactor de isótopos de alto flujo (HFIR), el equipo pudo analizar la nanoestructura magnética del material cuando se expone a diferentes temperaturas y diferentes campos magnéticos.

Estas medidas se combinaron con la caracterización a través de la transmisión de Lorentz. Microscopio electrónico, lo que permite una comprensión más completa del comportamiento magnético. Los datos del equipo sugieren que cambiar el grosor de los imanes helicoidales puede hacer que algunos pares de paredes de dominio giren en direcciones opuestas, lo que se conoce como desviación opuesta. Además, los investigadores encontraron que las paredes de dominio con curvas opuestas se moverían una hacia la otra y terminarían cuando se expusieran a un campo magnético externo. Los resultados podrían informar futuras investigaciones sobre el control de las propiedades magnéticas para aplicaciones tecnológicas.