Магнит, который рождается из изгиба экспресс
Кусок золота не притягивает скрепки. Но если взять тонкую плёнку из сплава гадолиния, золота и германия и начать её изгибать, в ней могут появиться магнитные области. Учёные сделали это не руками, а с помощью потока ионов гелия, который проникал в материал через узорчатую маску.
Тонкие слои материала наносили на подложку, затем облучали гелием через трафарет. Получился узор из полос, где деформация менялась от края к краю. С помощью микроскопа, чувствительного к магнитным полям, и рентгеновского луча, который видит расстояния между атомами, исследователи нашли, что магнитные области возникают именно там, где деформация меняется быстрее всего.
Такой способ управлять магнетизмом может пригодиться в электронике будущего, где нужно переключать магнитные состояния крошечных элементов без громоздких катушек.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском 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.
Материал GdAuGe при комнатной температуре почти не магнитится, но после облучения гелием в нём появляются магнитные области — и всё благодаря неравномерному растяжению решётки, а не добавлению железа или кобальта.
В сериале «Экспансия» магнитные поля кораблей управляются сложными системами; здесь же магнитное состояние меняется простым изгибом — как будто лист бумаги становится магнитом, если его смять.