Les aimants ne sont pas partout également magnétisés, mais automatiquement divisé en zones plus petites, domaines dits magnétiques. Les parois entre les domaines sont particulièrement importantes :elles déterminent les propriétés magnétiques du matériau. Une équipe de recherche de scientifiques des matériaux de l'Université de Kiel travaille à la création artificielle de murs de domaines pour pouvoir modifier de manière contrôlée le comportement des aimants à l'échelle nanométrique. À long terme, cette méthode pourrait également être utilisée pour un transfert de données à haute vitesse et économe en énergie. Les résultats de la recherche ont été récemment publiés dans la célèbre revue Rapports scientifiques .

La division d'un matériau magnétique en petits domaines présente des avantages énergétiques importants. Mais l'équipe de recherche de l'Université de Kiel se concentre sur les murs qui séparent les domaines les uns des autres. « La position et la densité de ces parois déterminent les caractéristiques de l'ensemble de la couche magnétique, " a déclaré Jeffrey McCord, Professeur de matériaux magnétiques à l'échelle nanométrique, en mettant l'accent sur les domaines magnétiques. "Être capable de définir spécifiquement les positions des murs de domaine, donc, a un impact majeur - mais ce n'est pas si facile à faire, ", a déclaré le chef de l'équipe de recherche.

Afin de positionner précisément les domaines et murs de domaines, l'équipe de recherche a utilisé une méthode spéciale :les scientifiques ont irradié des films multicouches magnétiques avec des ions. Structures de murs de domaine, qui sont normalement disposés au hasard, peut ainsi être "imprimé" dans le matériau magnétique à volonté. "De cette façon, les caractéristiques magnétiques peuvent être spécifiquement modifiées, et sur une base reproductible également. Nous pouvons ainsi déterminer nous-mêmes les positions des murs de domaine et construire nos propres grilles de murs de domaine à partir de millions de murs de 50 nanomètres de large. Cela nous permet de créer des matériaux magnétiques qui présentent un comportement complètement différent des champs magnétiques externes, " a déclaré un McCord ravi.

"Nous avons été surpris de voir à quel point les ondes de spin se propagent dans les parois du domaine et sont dirigées par elles, " a souligné McCord. Les spins électroniques sont également adaptés au traitement et à l'encodage de l'information. À long terme, donc, les découvertes faites par les scientifiques de Kiel pourraient être intéressantes pour des transferts de données qui ne se font pas via des électrons, mais via des magnons - c'est-à-dire le transfert d'informations magnétiques. "Avec des structures de murs de domaine créées artificiellement, nous pouvons diriger les flux de données plus rapidement et avec moins d'énergie, " a déclaré McCord. D'autres domaines d'application incluent les capteurs magnétiques hautement sensibles.