Magneter är inte lika magnetiserade överallt, men automatiskt delas upp i mindre områden, så kallade magnetiska domäner. Väggarna mellan domänerna är av särskild betydelse:de bestämmer materialets magnetiska egenskaper. Ett forskarlag av materialforskare från Kiel University arbetar med att på konstgjord väg skapa domänväggar för att på ett kontrollerat sätt kunna modifiera magneternas beteende i nanometerskala. I längden, denna metod skulle också kunna användas för höghastighets och energieffektiv dataöverföring. Forskningsresultaten publicerades nyligen i den välrenommerade tidskriften Vetenskapliga rapporter .

Att dela upp ett magnetiskt material i små domäner har betydande energifördelar. Men fokus för forskargruppen från Kiel University ligger på väggarna som skiljer domänerna från varandra. "Positionen och tätheten av dessa väggar bestämmer egenskaperna hos hela det magnetiska lagret, sa Jeffrey McCord, Professor i magnetiska material i nanoskala, med fokus på magnetiska domäner. "Att kunna specifikt ställa in positionerna för domänväggar, därför, har stor inverkan – men det är inte så lätt att göra, " sa ledaren för forskargruppen.

För att exakt positionera domänerna och domänväggarna, forskargruppen använde en speciell metod:forskarna bestrålade magnetiska flerskiktsfilmer med joner. Domänväggsstrukturer, som normalt är slumpmässigt ordnade, kan därigenom "präntas" i det magnetiska materialet efter önskemål. "På det här sättet, magnetiska egenskaper kan modifieras specifikt, och även på reproducerbar basis. Vi kan alltså bestämma placeringen av domänväggarna själva och bygga våra egna domänväggsgaller av miljontals 50 nanometer breda väggar. Detta gör att vi kan skapa magnetiska material som uppvisar ett helt annat beteende än externa magnetfält, " sa en glad McCord.

"Vi blev förvånade över hur väl spinnvågor sprider sig i domänväggarna och styrs av dem, " betonade McCord. Elektronspinn är också lämpliga för bearbetning och kodning av information. På lång sikt, därför, upptäckterna av Kiel-forskarna kan vara intressanta för dataöverföring som inte sker via elektroner, men via magnoner – dvs magnetisk informationsöverföring. "Med artificiellt skapade domänväggstrukturer, vi kan styra dataströmmar snabbare och med mindre energi, ", sa McCord. Ytterligare användningsområden inkluderar mycket känsliga magnetiska sensorer.