Investigadores de la División de Física del Estado Sólido y la División de Física de Materiales de la Universidad de Uppsala han demostrado cómo se puede manipular la dinámica colectiva en una estructura que consiste en nano-islas magnéticas que interactúan. Sus hallazgos se publican en la revista Informes científicos .

Con la ayuda de métodos modernos de nanofabricación, los investigadores han imitado la naturaleza y han creado un patrón 2D de pequeñas islas magnéticas en forma de estadio. Estos pequeños imanes tienen propiedades similares a las de los átomos magnéticos, exhibiendo fluctuaciones térmicas. Se ha estudiado la dependencia del tiempo y la temperatura de la magnetización en un colectivo de islas magnéticas, utilizando un magnetómetro de construcción personalizada muy sensible, desarrollado en Uppsala.

"Una de las ventajas de utilizar este tipo de nanoislas magnéticas en lugar de átomos magnéticos, como nuestros bloques de construcción principales es que las propiedades magnéticas de las islas se pueden ajustar con precisión, algo por lo demás muy difícil. Tener un control preciso de sus bloques de construcción ayuda enormemente al analizar medidas, "explica Vassilios Kapaklis, Profesor titular de física de materiales en la Universidad de Uppsala.

Se forma un estado magnético colectivo cuando se permite que estas islas magnéticas interactúen y es este estado, que estudiaron los investigadores. El colectivo puede exhibir propiedades emergentes que difieren fuertemente en comparación con las de los bloques de construcción individuales y que pueden controlarse mediante la ubicación geométrica de los bloques de construcción.

"Nuestros resultados muestran que la magnetometría se puede utilizar para monitorear el desarrollo del colectivo magnético en tiempo real, al mismo tiempo que ofrece la posibilidad de estudiar el impacto que tiene la temperatura en este desarrollo, "dice Mikael Andersson, Estudiante de doctorado en física del estado sólido en la Universidad de Uppsala.

La comprensión de los efectos colectivos en las nanoestructuras magnéticas es crucial para realizar aplicaciones como los circuitos lógicos magnéticos, que tienen la ventaja de no requerir energía para preservar un estado lógico deseado.