Depois de executar uma série de simulações de computador complexas, pesquisadores descobriram que falhas na estrutura dos fios magnéticos em nanoescala desempenham um papel importante na determinação da velocidade operacional de novos dispositivos que usam esses nanofios para armazenar e processar informações. A descoberta, feita por pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, a Universidade de Maryland, e a Universidade de Paris XI, ajudará a aprofundar a compreensão física e orientar a interpretação de futuros experimentos desses dispositivos de próxima geração.

Os nanofios magnéticos armazenam informações em bandas discretas de spins magnéticos. Pode-se imaginar o nanofio como um canudo sugando e segurando o líquido de um milkshake de chocolate e baunilha meticulosamente em camadas, com os segmentos de chocolate representando 1s e os baunilha 0s. Os limites entre essas camadas são chamados de paredes de domínio. Os pesquisadores manipulam as informações armazenadas no nanofio usando uma corrente elétrica para empurrar as paredes do domínio, e as informações que eles contêm, através do fio e passar por cabeças de leitura e gravação imóveis.

Interpretações de experimentos que buscam medir como as paredes de domínio se movem ignoraram em grande parte os efeitos da "desordem" - geralmente o resultado de defeitos ou impurezas na estrutura dos nanofios. Para ver como a desordem afeta o movimento desses domínios magnéticos microscópicos, Os pesquisadores do NIST e seus colegas introduziram a desordem em suas simulações de computador.

Suas simulações mostraram essa desordem, que causa atrito dentro dos nanofios, pode aumentar a taxa na qual uma corrente pode mover as paredes do domínio.

De acordo com o físico do NIST Mark Stiles, o atrito pode fazer com que as paredes do domínio se movam mais rapidamente porque elas precisam perder energia para se moverem pelo fio.

Por exemplo, quando um giroscópio gira, ele resiste à força da gravidade. Se um pouco de atrito for introduzido no rolamento do giroscópio, o giroscópio cairá mais rapidamente. De forma similar, na ausência de amortecimento, uma parede de domínio só se moverá de um lado do nanofio para o outro. A desordem dentro do nanofio permite que as paredes do domínio percam energia, o que lhes dá a liberdade de "cair" ao longo do fio enquanto se movem para frente e para trás.

“Podemos dizer que a parede do domínio está se movendo como se estivesse em um sistema que tem um amortecimento efetivo consideravelmente maior do que o amortecimento real, "diz o físico do NIST e pesquisador principal Hongki Min." Este aumento no amortecimento efetivo é significativo o suficiente para afetar a interpretação da maioria dos experimentos de parede de domínio futuros. "