Natuurkundigen uit Rusland, Chili, Brazilië, Spanje en het VK, hebben bestudeerd hoe de magnetische eigenschappen veranderen in 3D nanodraden, veelbelovende materialen voor verschillende magnetische toepassingen, afhankelijk van de vorm van hun doorsnede. Vooral, ze hebben dieper ingegaan op het Walker-inzinkingsfenomeen, die gevolgen kunnen hebben voor de toekomstige technologische ontwikkeling. De onderzoeksresultaten verschijnen in Wetenschappelijke rapporten .

De dwarsdoorsnedegeometrie van een driedimensionale nanodraad beïnvloedt de dynamiek van de domeinwand en is daarom cruciaal voor hun controle. Beurtelings, het beheren van de DW-dynamiek onder externe omstandigheden is noodzakelijk om toekomstige elektronica en computerapparatuur te ontwikkelen die op nieuwe fysieke principes werken. Dergelijke apparatuur zal sneller zijn, betrouwbaarder, kleiner, en energiezuiniger. Een voorbeeld is magnetisch geheugen, generatoren van magnetische signalen en magnetische logische apparaten.

De domeinwanddynamiek in magnetische nanodraden wordt afgeremd door het Walker-afbraakfenomeen. Dat is het verlies van de lineaire afhankelijkheid van de snelheid van domeinwanden van de grootte van het externe magnetische veld wanneer het veld een kritische waarde overschrijdt die bekend staat als het Walker-veld.

"We zijn erin geslaagd om erachter te komen dat het oscillerende gedrag van de DW in een nanodraad met een veelhoekige doorsnede voortkomt uit energieveranderingen als gevolg van vervormingen van de DW-vorm tijdens de rotatie rond de nanodraad. Dus, een dieper begrip van het Walker-afbraakfenomeen wordt verschaft, " zegt onderzoeksdeelnemer Yuri Ivanov, docent bij de afdeling Computersystemen, Far Eastern Federal University School of Natural Sciences. "We hebben 3D-nanostructuren bestudeerd waarin domeinwanden niet alleen langs de nanodraad kunnen oscilleren, maar ook eromheen. Deze dubbele oscillatie kan worden beschouwd als een basis, bij het ontwerpen, bijvoorbeeld, de bronnen van radiofrequente elektromagnetische straling (nano-oscillators) voor smartphones van de nieuwe generatie."

De productie van 3D magnetische nanodraden is een snelgroeiend onderzoeksgebied. Het materiaal neemt een speciale positie in tussen toekomstige magnetische nanostructuren. De verschillende dwarsdoorsnedevormen en krommingen van nanodraden bepalen hun dynamische en statische magnetische eigenschappen. Echter, het is buitengewoon moeilijk om deze eigenschappen te bestuderen vanwege de driedimensionale structuur van de nano-objecten.

Volgende, de wetenschappers plannen de ontwikkeling van een theoretisch model om de verandering in de dynamische magnetische eigenschappen in 3D-nanodraden met verschillende doorsneden en krommingen te voorspellen.