С помощью метода спинового эффекта Холла (SMR) исследовалось влияние направления внешнего магнитного поля на сопротивление системы платина-мультиферроик (BiFeO3). Обычно для ферромагнетиков фазовый сдвиг сигнала равен 0°, для антиферромагнетиков — 90°. В данной работе обнаружено, что в эпитаксиальных плёнках BiFeO3 этот сдвиг может принимать самые разные значения, меняясь от образца к образцу. Такое отклонение от закономерности словно магнитный «почерк» каждого образца уникален, хотя состав одинаков. Это говорит о сложных магнитных взаимодействиях на интерфейсе и требует новых объяснений.
С помощью метода, похожего на спектроскопию (магнитное зондирование), учёные пропускают ток через многослойную плёнку и смотрят, куда повёрнуты микроскопические магнитные стрелки внутри. Раньше всё было предсказуемо: в одних материалах стрелки выстраивались только вдоль тока, в других — строго поперёк. Но в феррите висмута с платиновым покрытием произошёл сбой. При вращении внешнего магнита сопротивление менялось так, словно каждая стрелка забыла общий строй и выбрала свой угол — 10°, 37°, 72°.
Измеряя величину этого хаотичного сигнала, исследователи надеются понять причину энтропийного беспорядка. Разгадка сулит память будущего: данные будут храниться не в байтах, а в закрученных вихрях магнитного поля. Кстати, феррит висмута — двух в одном: он одновременно магнит и электрический аккумулятор, меняющий свойства от малейшего щелчка.
🎯 Феррит висмута — мультиферроик: он объединяет ферромагнетизм и сегнетоэлектричество, работая как два материала в одном.