Physiciens de Russie, Chili, Brésil, l'Espagne et le Royaume-Uni, ont étudié comment les propriétés magnétiques changent dans les nanofils 3D, des matériaux prometteurs pour diverses applications magnétiques, selon la forme de leur section. En particulier, ils ont approfondi le phénomène de claquage de Walker, ce qui peut avoir des implications pour le développement technologique futur. Le résultat de la recherche apparaît dans Rapports scientifiques .

La géométrie de la section transversale d'un nanofil tridimensionnel affecte la dynamique de la paroi du domaine et est donc cruciale pour leur contrôle. À son tour, la gestion de la dynamique DW dans des conditions externes est nécessaire afin de développer de futurs dispositifs électroniques et informatiques fonctionnant sur de nouveaux principes physiques. Un tel équipement sera plus rapide, plus fiable, plus petite, et plus économe en énergie. Un exemple est la mémoire magnétique, générateurs de signaux magnétiques et dispositifs logiques magnétiques.

La dynamique de paroi de domaine dans les nanofils magnétiques est freinée par le phénomène de claquage de Walker. C'est la perte de la dépendance linéaire de la vitesse des parois du domaine sur l'amplitude du champ magnétique externe lorsque le champ dépasse une valeur critique connue sous le nom de champ de Walker.

"Nous avons réussi à découvrir que le comportement oscillatoire du DW dans un nanofil de section polygonale provient de changements d'énergie dus aux déformations de la forme du DW lors de la rotation autour du nanofil. Ainsi, une compréhension plus approfondie du phénomène de claquage de Walker est fournie, " déclare le participant à la recherche Yuri Ivanov, un docent au département des systèmes informatiques, École des sciences naturelles de l'Université fédérale d'Extrême-Orient. "Nous avons étudié des nanostructures 3D dans lesquelles les parois de domaine peuvent osciller non seulement le long du nanofil mais aussi autour de celui-ci. Cette double oscillation peut être considérée comme une base, lors de la conception, par exemple, les sources de rayonnement électromagnétique radiofréquence (nano-oscillateurs) pour les smartphones de la nouvelle génération."

La production de nanofils magnétiques 3D est un domaine de recherche en plein essor. Le matériau assure une position particulière parmi les nanostructures magnétiques potentielles. Les différentes formes de section transversale et courbures des nanofils déterminent leurs propriétés magnétiques dynamiques et statiques. Cependant, il est extrêmement difficile d'étudier ces propriétés en raison de la structure tridimensionnelle des nano-objets.

Prochain, les scientifiques prévoient le développement d'un modèle théorique pour prédire le changement des propriétés magnétiques dynamiques dans les nanofils 3-D de diverses sections transversales et courbures.