Un diagrama que muestra la “espiral” de orientaciones magnéticas no colineales (en rosa) de un material de niquelato junto a un material de manganita. Crédito:Anand Bhattacharya / Laboratorio Nacional Argonne
Como un grupo de votantes indecisos, ciertos materiales pueden ser influenciados por sus vecinos para que se vuelvan magnéticos, según un nuevo estudio del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE).
Un equipo de investigadores de Argonne dirigido por el científico de materiales Anand Bhattacharya examinó la relación en las interfaces entre las capas de material de niquelato no magnético a base de níquel y una manganita ferromagnética a base de manganeso. Las muestras se cultivaron con precisión de capa atómica única utilizando epitaxia de haz molecular en el Centro de Materiales a Nanoescala de Argonne. una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE, por el investigador postdoctoral y primer autor del estudio Jason Hoffman.
Los investigadores encontraron que a medida que los electrones fluían desde la manganita hacia el niquelato vecino, el niquelato no magnético de repente se volvió magnético, pero no de la manera típica. Si bien la mayoría de los materiales magnéticos son "colineales", lo que significa que las orientaciones magnéticas de los electrones en los materiales están dispuestas en la misma dirección o en direcciones opuestas, es decir, lo que pensamos como "norte" o "sur" - este no fue el caso del niquelato afectado. A medida que los electrones fluían hacia el niquelato, creó una magnetización con un patrón de torsión como en una hélice.
Aunque no es magnético por sí solo, el niquelado tiene ciertas inclinaciones que lo convierten en un buen candidato para estar "dispuesto a dejarse influir, "Dijo Bhattacharya.
"La medida que utilizan los científicos para cuantificar cuánto quiere ser magnético un material se llama 'susceptibilidad magnética, "Bhattacharya explicó." El niquelato tiene una susceptibilidad magnética muy peculiar, que varía de un átomo a otro dentro del material. Bajo la influencia de la manganita vecina, el niquelato se vuelve magnético de una manera sorprendente, provocando el desarrollo de una estructura magnética helicoidal no uniforme en el niquelato ".
Según Bhattacharya, La no colinealidad magnética es difícil de adaptar en el laboratorio. "Este magnetismo retorcido no colineal se muestra en muy pocos tipos de materiales y es bastante raro en la naturaleza, ", dijo Bhattacharya." Es una propiedad emocionante de tener en un material porque posiblemente podría usar las diferentes orientaciones magnéticas para codificar datos en un nuevo tipo de memoria magnética, o para nuclear nuevos tipos de estados superconductores que podrían ser útiles en una computadora cuántica ".