شعاع أيوني يحوّل الغشاء إلى نمط مغناطيسي سريع
شعاع من الجسيمات المشحونة، مثل قلم رفيع، يرسم نمطًا غير مرئي على غشاء معدني. في المواضع التي يلمسها، يغيّر المادةُ ترتيبَ ذراتها الداخلي: من ترتيب كثيف يشبه هرمًا من البرتقال في صندوق، تعيد الذرات ترتيب نفسها في بنية أقل كثافة، مثل مكعبات مرصوصة في علبة. ومع هذا الترتيب الجديد يأتي المغناطيس: حيث كان الغشاء لا يجذب الحديد سابقًا، أصبح الآن مغناطيسًا بحد ذاته.
اتجاه القوى المغناطيسية يعتمد على كيفية تحرك الشعاع. بتغيير مساره، يمكن الحصول على ثمانية اتجاهات مختلفة للمناطق المغناطيسية (المجالات المغناطيسية) — وهي مناطق ذات مغنطة موحدة. يشبه ذلك قلم رصاص واحدًا يُمرَّر على الورق في اتجاهات مختلفة فيترك خطوطًا تعكس الضوء بطرق متفاوتة.
سبب هذا الانتقاء هو الإجهاد المتبقي في الشبكة البلورية بعد إعادة الترتيب. لا تستطيع الذرات أن تشغل مواقعها المثالية، وهذا "النقص في الضغط" يجعل العزوم المغناطيسية تصطف في اتجاه معين. فهم هذه الآلية يفتح الطريق لإنشاء بنى نانوية مغناطيسية بنمط مغنطة محدد مسبقًا — مثل النقش على المعدن، لكن بمقياس أدق بألف مرة من شعرة الإنسان.
يمكن لشعاع أيوني مركّز أن يقطع تفاصيل أصغر من 10 نانومترات — أي أدق بحوالي 10 000 مرة من شعرة الإنسان.
في رواية "العصر الماسي" لنيل ستيفنسون، تتيح تقنيات النانو إنتاج مواد بخصائص قابلة للبرمجة — وهذا يشبه الطريقة التي "يبرمج" بها الشعاع الأيوني المغناطيسية في الغشاء.