Des chercheurs de la Division de physique des solides et de la Division de physique des matériaux de l'Université d'Uppsala ont montré comment la dynamique collective dans une structure constituée de nano-îlots magnétiques en interaction peut être manipulée. Leurs conclusions sont publiées dans la revue Rapports scientifiques .

À l'aide de méthodes modernes de nano-fabrication, les chercheurs ont imité la nature et créé un motif 2D de petits îlots magnétiques en forme de stade. Ces petits aimants ont des propriétés similaires à celles des atomes magnétiques, présentant des fluctuations thermiques. La dépendance en temps et en température de l'aimantation dans un collectif d'îlots magnétiques a été étudiée, en utilisant un magnétomètre personnalisé très sensible, développé à Uppsala.

"L'un des avantages d'utiliser de tels nano-îlots magnétiques au lieu d'atomes magnétiques, comme nos principaux éléments constitutifs sont que les propriétés magnétiques des îles peuvent être réglées avec précision, quelque chose par ailleurs très difficile. Avoir un contrôle précis de vos blocs de construction aide énormément lors de l'analyse des mesures, " explique Vassilios Kapaklis, Maître de conférences en physique des matériaux à l'Université d'Uppsala.

Un état magnétique collectif se forme lorsque ces îlots magnétiques sont autorisés à interagir et c'est cet état, que les chercheurs ont étudié. Le collectif peut présenter des propriétés émergentes très différentes de celles des blocs de construction individuels et qui peuvent être contrôlées par le placement géométrique des blocs de construction.

« Nos résultats montrent que la magnétométrie peut être utilisée pour suivre l'évolution du collectif magnétique en temps réel, tout en offrant la possibilité d'étudier l'impact de la température sur cette évolution, " dit Mikael Andersson, Doctorant en physique du solide à l'Université d'Uppsala.

La compréhension des effets collectifs dans les nanostructures magnétiques est cruciale pour la réalisation d'applications telles que les circuits logiques magnétiques, qui ont l'avantage de ne pas nécessiter d'alimentation pour conserver un état logique souhaité.