Come un gruppo di elettori indecisi, alcuni materiali possono essere influenzati dai loro vicini per diventare magnetici, secondo un nuovo studio dell'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE).

Un team di ricercatori di Argonne guidati dallo scienziato dei materiali Anand Bhattacharya ha esaminato la relazione alle interfacce tra strati di materiale nichelato non magnetico a base di nichel e una manganite ferromagnetica a base di manganese. I campioni sono stati coltivati ​​con precisione a strato atomico singolo utilizzando l'epitassia a fascio molecolare presso il Centro per i materiali su scala nanometrica di Argonne, una struttura per gli utenti dell'Office of Science del DOE, dal ricercatore post-dottorato e primo autore dello studio Jason Hoffman.

I ricercatori hanno scoperto che quando gli elettroni fluivano fuori dalla manganite nel vicino nichelato, il nichelato non magnetico è diventato improvvisamente magnetico, ma non in un modo tipico. Mentre la maggior parte dei materiali magnetici sono "collineari", il che significa che gli orientamenti magnetici degli elettroni nei materiali sono disposti nella stessa direzione o in direzioni opposte, ovvero quello che pensiamo come "nord" o "sud" - questo non era il caso del nichelato interessato. Mentre gli elettroni fluivano nel nichelato, ha creato una magnetizzazione con uno schema di torsione come in un'elica.

Sebbene di per sé non sia magnetico, il nichelato ha alcune inclinazioni che lo rendono un buon candidato per essere "disposto a essere influenzato, " disse Bhattacharya.

"La misura che gli scienziati usano per quantificare quanto un materiale vuole essere magnetico si chiama" suscettibilità magnetica, " Bhattacharya ha spiegato. "Il nichelato ha una suscettibilità magnetica molto particolare, che varia da atomo ad atomo all'interno del materiale. Sotto l'influenza della vicina manganite, il nichelato diventa magnetico in modo sorprendente, provocando lo sviluppo di una struttura magnetica elicoidale non uniforme nel nichelato."

Secondo Bhattacharya, la non collinearità magnetica è difficile da personalizzare in laboratorio. "Questo magnetismo tortuoso non collineare è mostrato solo da pochissimi tipi di materiali ed è piuttosto raro in natura, " ha detto Bhattacharya. "È una proprietà eccitante da avere in un materiale perché potresti usare i diversi orientamenti magnetici per codificare i dati in un nuovo tipo di memoria magnetica, o per nucleare nuovi tipi di stati superconduttori che potrebbero essere utili in un computer quantistico".