Onderzoekers van de Carnegie-universiteit hebben een fenomeen waargenomen in magnetische deeltjes dat bewerkingen op nanoschaal mogelijk zou maken en opslagcapaciteiten kan vergroten. Het verschijnsel is echter nog niet volledig doorgrond.
De wetenschappers onderzochten het colossal magnetoresistance effect. Deze opvolger van het giant magnetoresistance effect stelt de onderzoekers voor enkele raadsels omdat het enkele vooralsnog onverklaarde eigenschappen vertoont. Het gmr wordt in harde schijven gebruikt, terwijl het duizend maal sterkere cmr een toepassing in magnetisch ram vindt. Om het cmr-effect optimaal te benutten en zo meer opslagcapaciteit met minder magnetisch materiaal te realiseren, onderzoekt het team van Yang Ding het colossal magnetoresistance effect in mangaanoxides. Zij stellen het materiaal hierbij bloot aan een zeer hoge druk en meten de magnetische eigenschappen van het manganiet en de spin van elektronen.
Onder hoge druk kunnen de onderzoekers de magnetische eigenschappen van het manganiet meten, waarbij bleek dat de elektronen in het manganiet twee uitwerkingen op het magnetisch veld hebben. De elektronen hebben namelijk twee verschillende spins, die zorgen voor ferromagnetische en anti-ferromagnetische eigenschappen van het manganiet. Onder een druk van ongeveer 230.000 atmosfeer veranderde de spin van de elektronen van ferromagnetisch naar anti-ferromagnetisch. Dit ging gepaard met een onverwachte niet-uniforme structurele verandering van het manganiet die door een herverdeling van elektronen veroorzaakt wordt. De onderzoekers denken de magnetische eigenschappen van het materiaal op termijn op nanoschaal te kunnen beïnvloeden, wat zou kunnen leiden tot methodes om de opslagcapaciteit te vergroten.
