I ricercatori della Divisione di Fisica dello Stato Solido e della Divisione di Fisica dei Materiali dell'Università di Uppsala hanno mostrato come è possibile manipolare le dinamiche collettive in una struttura costituita da nano-isole magnetiche interagenti. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Rapporti scientifici .

Con l'aiuto dei moderni metodi di nanofabbricazione, i ricercatori hanno imitato la natura e creato un modello 2D di piccole isole magnetiche a forma di stadio. Questi piccoli magneti hanno proprietà simili a quelle degli atomi magnetici, esibendo fluttuazioni termiche. È stata studiata la dipendenza dal tempo e dalla temperatura della magnetizzazione in un collettivo di isole magnetiche, utilizzando un magnetometro personalizzato molto sensibile, sviluppato a Uppsala.

"Uno dei vantaggi dell'utilizzo di tali nano-isole magnetiche invece di atomi magnetici, poiché i nostri elementi costitutivi principali è che le proprietà magnetiche delle isole possono essere sintonizzate con precisione, qualcosa di altrimenti molto difficile. Avere un controllo preciso dei tuoi elementi costitutivi è di grande aiuto durante l'analisi delle misurazioni, " spiega Vassilios Kapaklis, Professore Associato di Fisica dei Materiali presso l'Università di Uppsala.

Uno stato magnetico collettivo si forma quando queste isole magnetiche possono interagire ed è questo stato, che i ricercatori hanno studiato. Il collettivo può esibire proprietà emergenti fortemente differenti rispetto a quelle dei singoli elementi costitutivi e che possono essere controllate dalla disposizione geometrica degli elementi costitutivi.

"I nostri risultati mostrano che la magnetometria può essere utilizzata per monitorare lo sviluppo del collettivo magnetico in tempo reale, offrendo anche la possibilità di studiare l'impatto che la temperatura ha su questo sviluppo, "dice Mikael Andersson, Dottoranda in fisica dello stato solido presso l'Università di Uppsala.

La comprensione degli effetti collettivi nelle nanostrutture magnetiche è cruciale per realizzare applicazioni come circuiti logici magnetici, che hanno il vantaggio di non richiedere potenza per preservare uno stato logico desiderato.