Os ímãs não são igualmente magnetizados em todos os lugares, mas se dividem automaticamente em áreas menores, os chamados domínios magnéticos. As paredes entre os domínios são de particular importância:elas determinam as propriedades magnéticas do material. Uma equipe de cientistas de materiais da Universidade de Kiel está trabalhando na criação artificial de paredes de domínio para poder modificar de forma controlada o comportamento de ímãs em escala nanométrica. A longo prazo, esse método também pode ser usado para transferência de dados de alta velocidade e com baixo consumo de energia. Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente na conceituada revista. Relatórios Científicos .

Dividir um material magnético em pequenos domínios tem benefícios de energia significativos. Mas o foco da equipe de pesquisa da Universidade de Kiel está nas paredes que separam os domínios uns dos outros. "A posição e a densidade dessas paredes determinam as características de toda a camada magnética, "disse Jeffrey McCord, Professor de materiais magnéticos em nanoescala, com foco em domínios magnéticos. "Ser capaz de definir especificamente as posições das paredes do domínio, Portanto, tem um grande impacto - mas não é tão fácil de fazer, "disse o líder da equipe de pesquisa.

Para posicionar com precisão os domínios e as paredes do domínio, a equipe de pesquisa usou um método especial:os cientistas irradiaram filmes magnéticos multicamadas com íons. Estruturas de parede de domínio, que normalmente são organizados aleatoriamente, pode assim ser "impresso" no material magnético conforme desejado. "Desta maneira, as características magnéticas podem ser especificamente modificadas, e também em uma base reproduzível. Podemos, portanto, determinar as posições das paredes de domínio nós mesmos e construir nossas próprias grades de parede de domínio com milhões de paredes de 50 nanômetros de largura. Isso nos permite criar materiais magnéticos que exibem um comportamento completamente diferente dos campos magnéticos externos, "disse um McCord encantado.

"Ficamos surpresos com a forma como as ondas de spin se espalham nas paredes do domínio e são dirigidas por elas, "enfatizou McCord. Os spins de elétrons também são adequados para processar e codificar informações. A longo prazo, Portanto, as descobertas feitas pelos cientistas de Kiel podem ser interessantes para a transferência de dados que não ocorre por meio de elétrons, mas via magnons - isto é, transferência de informação magnética. "Com estruturas de parede de domínio criadas artificialmente, podemos direcionar fluxos de dados mais rápido e com menos energia, "disse McCord. Outras áreas de aplicação incluem sensores magnéticos altamente sensíveis.