Questo studio, frutto di una collaborazione tra Nm2-Lab di CNR-ISM, UniGenova e Uppsala University, dal titolo “Non-Exchange Bias Hysteresis Loop Shifts in Dense Composites of Soft-Hard Magnetic Nanoparticles: New Possibilities for Simple Reference Layers in Magnetic Devices”, si è focalizzato sulla progettazione e comprensione delle proprietà di compositi ibridi di nanoparticelle, costituiti da materiali magnetici hard e soft. Risultati sperimentali e simulazioni Monte Carlo hanno ampliato la comprensione dei fenomeni di bias magnetico, rivelando nuovi effetti di spostamento orizzontale del ciclo di isteresi che non implicano l'accoppiamento di scambio all'interfaccia, per questo definiti "Non-exchange Bias".
Utilizzando nanocompositi binari costituiti da materiali soft (γ-Fe₂O₃) e hard (γ-Fe₂O₃ drogato con Co), sono emersi due effetti di bias magnetico che vanno al di là del classico accoppiamento di scambio all'interfaccia. I risultati principali infatti mostrano:
1 “Asymmetric Reversal-Induced Bias”: l’aggiunta di una minima quantità di particelle soft a un insieme di particelle hard con caratteristiche di inversione della magnetizzazione asimmetrica (vale a dire, coercitività diversa nei rami sinistro e destro del ciclo di isteresi magnetica) produce uno spostamento modulabile del ciclo di isteresi.
2. “Dipolar-Bias”: la dispersione di particelle hard con effetto di exchange-bias, in un insieme di particelle soft induce un bias dipolare nelle particelle soft.

Questi risultati ampliano la portata degli effetti di bias magnetico e forniscono un nuovo quadro per comprendere e manipolare il comportamento magnetico nei materiali ibridi.
Il lavoro è stato realizzato con il supporto di “Swedish Research Council – Vetenskapsrådet, Swedish Energy Agency”