In een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift "Nature Physics" hebben onderzoekers van de University of California, Berkeley en de Advanced Light Source (ALS) van het Lawrence Berkeley National Laboratory aangetoond hoe magnetisme actief kan worden veranderd door druk. Deze doorbraak heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van nieuwe materialen met afstembare magnetische eigenschappen.

magnetisme is een fundamentele eigenschap van materialen die voortkomt uit de spin van elektronen. In een magnetisch materiaal zijn de spins van de elektronen in een bepaalde richting uitgelijnd, waardoor een magnetisch veld ontstaat. De sterkte en richting van het magnetische veld zijn afhankelijk van het aantal uitgelijnde spins en hun oriëntatie.

Eén manier om de magnetische eigenschappen van een materiaal te veranderen is door druk uit te oefenen. Druk kan de afstand tussen atomen en moleculen veranderen, wat op zijn beurt de interacties tussen de spins van de elektronen kan veranderen. Dit kan leiden tot veranderingen in de sterkte en richting van het magnetische veld.

In hun onderzoek gebruikten de onderzoekers een techniek genaamd "diamant aambeeldcel" om druk uit te oefenen op een magnetisch materiaal. De diamanten aambeeldcel bestaat uit twee tegenover elkaar liggende diamanten aambeelden die worden gebruikt om een ​​klein monster van het materiaal samen te drukken. De onderzoekers gebruikten een synchrotron-röntgenbron bij de ALS om de magnetische eigenschappen van het materiaal onder druk te onderzoeken.

De onderzoekers ontdekten dat de magnetische eigenschappen van het materiaal onder druk aanzienlijk veranderden. Ze konden de magnetische eigenschappen van het materiaal continu afstemmen door de druk te variëren. Dit toont aan dat druk kan worden gebruikt om de magnetische eigenschappen van materialen actief te controleren.

Het vermogen om de magnetische eigenschappen van materialen actief te veranderen heeft belangrijke implicaties voor de ontwikkeling van nieuwe materialen met afstembare magnetische eigenschappen. Dergelijke materialen zouden in een verscheidenheid aan toepassingen kunnen worden gebruikt, waaronder magnetische sensoren, actuatoren en geheugenapparaten. De onderzoekers zijn van mening dat hun bevindingen nieuwe wegen kunnen openen voor het ontwerp en de ontwikkeling van geavanceerde magnetische materialen.