巴塞罗那自治大学 FeRh超磁材料样品，准备在ALBA同步加速器进行分析
信用:国际马巴银行-CSIC UAB、国际磁单克隆抗体和阿尔巴同步加速器的研究人员与哈勃和国际磁单克隆抗体中心合作，开发了一种新技术，可以在局部改变超磁材料的特性
该方法包括使用纳米针对材料表面施加局部压力，并且允许比当前方法更容易和局部的修改
这项研究为更精确地控制磁性材料打开了大门，并改善了磁性数字存储器的结构和容量
一些存储智能手机和电脑信息的存储设备是基于在纳米尺度上对磁性的非常精确的控制
这种控制越精确，存储容量和速度就越大
在某些情况下，铁磁性(材料中所有原子的磁性指向相同的方向)和反铁磁性(材料中原子的磁性交替指向相反的方向)的组合被用来存储信息
能够显示这两种排列的材料之一是铁铑合金(FeRh)，因为它在非常接近室温的温度下显示出这两相之间的超磁转变
特别是，当加热时，它可以简单地从反铁磁状态变为铁磁状态
反铁磁态比铁磁态更坚固和安全，因为它不容易被它附近的磁铁改变
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外部磁场不能轻易抹去信息
一组来自UAB、国际单克隆抗体和阿尔巴同步加速器的研究人员，以及来自UB和ICN2的科学家，使用机械压力来改变这种转变并稳定反铁磁态
研究人员观察到，用纳米大小的针按压铁铑合金的表面会导致磁性状态以简单且局部的方式改变
通过按压材料的不同区域，研究人员成功地在铁磁性基质中生成了反铁磁性纳米岛，这在现有技术中是一项非常困难的任务
如果在合金的整个表面上重复这一过程，新技术可以在具有纳米尺度分辨率的材料绘图图案的大面积上引起这种变化，这些区域具有不同的磁特性，产生像目前使用更复杂的方法可以获得的结构那样小的结构
磁性器件小型化的改进 这是一个重大的改进，使可以用磁性材料构建的图案小型化，提高了工程师用来设计我们日常使用的技术的磁性器件的工具的分辨率
“这个想法很简单，”巴塞罗纳材料科学研究所(CSIC)的研究员伊格纳西·菲纳解释说，“在相变中，你对材料所做的一切都对其他性质有很大的影响
我们的合金有磁性相变
用纳米大小的针，我们只需按压材料就可以改变磁性顺序
具体来说，它从铁磁变为反铁磁
因为针是纳米的，所以变化是纳米级的
" “这项基于使用纳米针施加压力的新技术，可以制造出比目前结构更小、更坚固、更安全的磁性纳米器件，有助于制造具有不同结构的磁性存储器，从而提高它们的容量，”约旦UAB大学物理系的ICREA研究员说
还有其他基于施加电压或强磁场来增加合金反铁磁相稳定性的技术，但是它们会导致整个材料的大规模变化，这限制了它的控制和小型化能力
以非常局部化的方式施加压力提供了前所未有的精度，仅影响纳米尺度的小局部区域
压制时，合金的转变温度升高，即其状态发生变化的温度，这涉及到其磁化强度的变化
为了在纳米尺度上解决单个压痕周围的磁变化，这项工作在阿尔巴同步加速器的PEEM光束线上使用了光电发射电子显微镜和x光磁圆二色性相结合
“我们的同步加速器光基技术使得在非常小的范围内解决这些变化成为可能，”ALBA的光束线科学家迈克尔·福尔斯特解释道
其他领域的应用 可能的应用不仅仅是磁性材料
通过施加压力来改变材料性质的事实
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，通过改变其晶体结构的细胞体积，可以外推至其他类型的材料
研究人员认为，这项技术为纳米结构材料的物理和功能特性，以及在其他类型的非磁性纳米器件和微器件中实现新架构打开了一扇新的大门
这项研究已经在最新一期的《材料地平线》杂志的封面上得到强调
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