(Phys.org) —Forskare från North Carolina State University har hittat ett sätt att minska coerciviteten för nickelferrit (NFO) tunna filmer med så mycket som 80 procent genom att mönstra ytan på materialet, öppna dörren till mer energieffektiv högfrekvent elektronik, som sensorer, mikrovågsenheter och antenner.

"Denna teknik minskar tvång, vilket gör att enheter kan fungera mer effektivt, minska energianvändningen och förbättra enhetens prestanda, "säger Goran Rasic, en doktorsexamen student vid NC State och huvudförfattare till ett papper som beskriver arbetet. "Vi gjorde detta arbete på NFO men, eftersom den minskade tvångsförmågan är ett direkt resultat av ytmönstret, vi tror att vår teknik också skulle fungera för andra magnetiska material. "

Tvång är en egenskap hos magnetiserade material och är mängden magnetfält som behövs för att få materialets magnetisering till noll. I grund och botten, det är hur mycket ett material gillar att vara magnetiskt. För enheter som förlitar sig på att byta ström fram och tillbaka upprepade gånger - som de flesta konsumentelektronik - vill du ha material som har låg tvångsförmåga, som förbättrar enhetens prestanda och använder mindre energi.

Järnoxider, som NFO, har en mängd egenskaper som är önskvärda för användning i högfrekventa enheter, men de har en baksida:de har hög tvång. Den nya forskningen från NC State hjälper till att lösa detta problem.

Genom att skapa ett corduroy -mönster på ytan av NFO -tunna filmer, forskare har kunnat sänka NFO:s tvång med 30 till 80 procent, beroende på filmens tjocklek. Tunnare filmer upplever en större minskning av tvång. Ytmönstret på NFO -filmerna består av upphöjda strukturer som är 55 nanometer (nm) höga och 750 nm breda. Strukturerna löper parallellt med varandra och ligger 750 nm från varandra, skapa corduroy -effekten.