Som en grupp osäkra väljare, vissa material kan påverkas av sina grannar för att bli magnetiska, enligt en ny studie från US Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory.

Ett team av Argonne-forskare under ledning av materialvetaren Anand Bhattacharya undersökte förhållandet vid gränssnitt mellan lager av icke-magnetiskt nickelbaserat nickelatmaterial och en ferromagnetisk manganbaserad manganit. Proverna odlades med enkel atomskiktsprecision med användning av molekylär stråleepitaxy vid Argonnes Center for Nanoscale Materials, en DOE Office of Science User Facility, av postdoktor och första författare till studien Jason Hoffman.

Forskarna fann att när elektroner strömmade ut från manganiten till det angränsande nickelatet, det icke-magnetiska nickelatet blev plötsligt magnetiskt-men inte på ett typiskt sätt. Medan de flesta magnetiska material är "kollinära", vilket betyder att elektronernas magnetiska orienteringar i materialen är anordnade antingen i samma eller motsatta riktningar - det vill säga, vad vi tänker på som "norr" eller "söder" - så var inte fallet för det drabbade nickelatet. När elektronerna flödade in i nickelatet, det skapade en magnetisering med ett vridmönster som i en helix.

Även om det är icke -magnetiskt i sig, nickelatet har vissa benägenheter som gör det till en bra kandidat för att vara "villig att bli påverkad, "Sa Bhattacharya.

"Det mått som forskare använder för att kvantifiera hur mycket ett material vill vara magnetiskt kallas 'magnetisk känslighet, "Bhattacharya förklarade." Nickelatet har en mycket märklig magnetisk känslighet, som varierar från atom till atom i materialet. Under påverkan av den angränsande manganiten, nickelatet blir magnetiskt på ett överraskande sätt, orsakar att en icke-enhetlig spiralformad magnetisk struktur utvecklas i nickelatet. "

Enligt Bhattacharya, magnetisk icke -kollinearitet är svår att skräddarsy i laboratoriet. "Denna icke -kollinära vridna magnetism visas endast av mycket få typer av material och är ganska sällsynt i naturen, "sa Bhattacharya." Det är en spännande egenskap att ha i ett material eftersom du kan tänkas använda de olika magnetiska orienteringarna för att koda data i en ny typ av magnetminne, eller att kärnbearbeta nya typer av supraledande tillstånd som kan vara användbara i en kvantdator. "