El imán que nace de la flexión exprés
Un trozo de oro no atrae clips. Pero si tomamos una película delgada de una aleación de gadolinio, oro y germanio y comenzamos a doblarla, pueden aparecer regiones magnéticas. Los científicos lo hicieron no con las manos, sino con un flujo de iones de helio que penetraba en el material a través de una máscara con patrones.
Se depositaban capas delgadas del material sobre un sustrato y luego se irradiaban con helio a través de una plantilla. El resultado era un patrón de bandas donde la deformación variaba de un borde a otro. Con un microscopio sensible a campos magnéticos y un haz de rayos X que detecta las distancias entre átomos, los investigadores descubrieron que las regiones magnéticas aparecen precisamente donde la deformación cambia más rápido.
Este método para controlar el magnetismo podría ser útil en la electrónica del futuro, donde se necesite conmutar los estados magnéticos de diminutos elementos sin voluminosas bobinas.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.23494
Flexomagnetism, the coupling of magnetic ordering to strain gradients, provides access to novel symmetry-broken magnetic phases that cannot be accessed via uniform strain. However, flexomagnetism is hard to understand because it is extremely difficult to control a spatially varying strain. Here, we develop a top-down strategy to pattern transverse strain gradients using helium ion implantation through a lithographically defined mask. Using epitaxial films of the antiferromagnetic nodal line semimetal GdAuGe, we demonstrate that transverse strain gradients $$\partial \varepsilon_{zz}/\partial x$$ induce near-room-temperature ferromagnetic response, compared to the retained para or antiferromagnetism for homogeneously strained GdAuGe. We spatially correlate the magnetic response with the regions of largest strain gradient, via magnetic force microscopy and nanobeam x-ray diffraction, respectively, to confirm the flexomagnetic response. Our approach opens new avenues for the precise control of magnetic phases in thin films of quantum materials via a patterned strain gradient.
El material GdAuGe apenas se magnetiza a temperatura ambiente, pero tras la irradiación con helio aparecen en él regiones magnéticas, y todo gracias a un estiramiento desigual de la red, no a la adición de hierro o cobalto.
En la serie «The Expanse», los campos magnéticos de las naves se controlan con sistemas complejos; aquí, en cambio, el estado magnético cambia con una simple flexión, como si una hoja de papel se convirtiera en imán al arrugarla.