Растянутая плёнка меняет магнитный узор экспресс
Тонкая плёнка из оксида железа SrFeO3 лежит на подложке, которая слегка её растягивает. Внутри плёнки магнитные моменты атомов закручены в спираль, как винтовая лестница. Растяжение изменило эту лестницу: шаг стал короче, а сама ось наклонилась.
Причина — в кислороде. Растянутая решётка легче теряет атомы кислорода, оставляя пустоты. Пустоты раздвигают соседние атомы железа, и связь железа с кислородом меняется. Один тип магнитного обмена (прямой, через кислород) усиливается, а другой (через блуждающие электроны) слабеет. В итоге спираль сжимается и наклоняется.
Такой трюк — управление магнетизмом через химическое расширение — открывает путь к настройке магнитных узоров без сильных магнитных полей. В будущем это пригодится для устройств, где информация переносится не электронами, а магнитными вихрями.
Оксид железа SrFeO3 — из семейства материалов, где кислород легко уходит из решётки, как вода из губки. Каждая ушедшая молекула кислорода оставляет после себя пустоту, которая слегка раздвигает соседние атомы.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетные корабли используют магнитные поля для маскировки. Управление магнитными вихрями в плёнках — шаг к подобной экзотике.