En komplex process kan modifiera icke-magnetiska oxidmaterial på ett sådant sätt att de blir magnetiska. Grunden för detta nya fenomen är kontrollerad skikt-för-skikt-tillväxt av varje material. Ett internationellt forskarlag med forskare från Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) rapporterade om sina oväntade fynd i tidskriften Naturkommunikation .

I fasta tillståndets fysik, oxidlager endast några nanometer tjocka är kända för att bilda en så kallad tvådimensionell elektrongas. Dessa tunna lager, separerade från varandra, är transparenta och elektriskt isolerande material. Dock, när ett tunt lager växer ovanpå det andra, ett ledande område bildas under vissa förhållanden vid gränssnittet, som har en metallisk glans. "Normalt förblir detta system icke-magnetiskt, " säger professor Ingrid Mertig från Fysiska institutet vid MLU. Forskargruppen har lyckats kontrollera förhållanden under lagertillväxt så att vakanser skapas i atomskikten nära gränsytan. Dessa fylls senare i av andra atomer från angränsande atomlager.

De teoretiska beräkningarna och förklaringarna till detta nyupptäckta fenomen gjordes av Ingrid Mertigs team av fysiker. Metoden testades sedan experimentellt av flera forskargrupper runt om i Europa – inklusive en grupp ledd av professor Kathrin Dörr från MLU. De kunde bevisa magnetismen i materialen. "Denna kombination av datorsimuleringar och experiment gjorde det möjligt för oss att dechiffrera den komplexa mekanismen som är ansvarig för utvecklingen av magnetism, " förklarar Mertig.