Международная группа американских, японских и китайских ученых под руководством Чжи-Сюнь Шена (Zhi-Xun Shen), профессора Стэнфордского университета, получила снимки, доказывающие, что электрические токи могут протекать вдоль границ между крошечными магнитными областями материала, который не проводят электричество. Отчет об открытии опубликован в Science, популярно о нем рассказывается на сайте Phys.org.

Все материалы, как это известно из школьного курса физики, либо проводят электричество хорошо (проводники), или не очень хорошо (полупроводники), либо не проводят его совсем (диэлектрики). Но еще в первой половине XX века теоретически было доказано, что магнитные диэлектрики, которые обладают очень низкой электропроводностью, все же проводят электрический ток — но только вдоль границ между магнитными доменами, то есть участками, каждый из которых обладает намагниченностью. Предполагалось, что домены отделены друг от друга слоями, в которых происходит поворот вектора намагниченности — и в результате общая намагниченность ферромагнитного кристалла оказывается нулевой.

Исследователи провели эксперименты с материалом, синтезированным научной группой из Университета Токио и научно-исследовательским институтом RIKEN, который представляет собой соединение неодима, иридия и кислорода. Это материал, в котором магнитные домены выстроены таким образом, чтобы магнитные поля компенсировали друг друг, и материал в целом имел нулевую намагниченность. Образец был подвергнут исследованию с помощью сканирующей микроволновой микроскопии, которая позволяет измерить электрическое сопротивление материала в нанодиапазоне.

Результатом исследования стало открытие высокой электропроводимости стенок магнитных доменов. Как обнаружили ученые, доменные стенки обладают поверхностным сопротивлением, практически не зависящим от температуры материала.

«Открытые может обеспечить более простые способы использования магнитных материалов для записи данных. Сегодня мы должны преобразовывать магнитную информацию в электрическую, когда мы считываем магнитную память, как правило, с помощью нескольких слоев различных материалов. Но если у нас есть оба типа информации в одном материале, то будет намного проще пропустить этот шаг», - прокомментировал результаты исследования Эрик Юэ Ма (Eric Yue Ma), один из участников научной группы.