Nors iš pažiūros niekuo neišsiskiriantis magnetikas BaFe12O19 pasižymi pačia paprasčiausia kristaline savo klasės sandara, jis yra gaminamas dideliais kiekiais, todėl daugelis iš mūsų kasdien susiduriame su šia medžiaga, kuomet pažvelgiame į magnetukais aplipintas šaldytuvo dureles. Vis dėlto Japonijos mokslininkai, pakeitę kelis BaFe12O19 geležies atomus skandžiu ir magniu, sukūrė itin retą magnetinį darinį.
Pasak Jusuko Tokunagos (Yusuke Tokunaga) ir Jošinorio Tokuros (Yoshinori Tokura) iš Japonijos Mokslo ir technologijos agentūros bei Jasujiro Tagučio (Yasujiro Taguchi) iš RIKEN Pažangiųjų mokslo instituto, naujojo magneto išskirtinumas yra paremtas trimis savybėmis. Pirma, šios medžiagos įmagnetėjimas ir elektrinis poliarizuotumas yra tarpusavyje susieti, todėl kiekvieną iš jų galima valdyti tiek elektriniu, tiek magnetiniu lauku. Tokia savybė galėtų leisti sukurti magnetinius duomenų saugojimo įrenginius, kurių veikimui nereikalingi magnetiniai laukai. Tai sumažintų prietaisų gamybos kaštus, energijos sąnaudas ir dydį. Taip pat visai realu pasukti ir į kitas taikymo sritis, pavyzdžiui, jutiklių gamybą.
Kita naujojo magneto ypatybė – spiralinis elektronų sukinių išsidėstymas (žr. paveikslėlį). Svarbiausia yra tai, jog spiralės sukimosi kryptis kartu su magnetinio lauko stipriu ir elektriniu poliarizuotumu yra valdomos medžiagos savybės. Paveikę darinį magnetiniu lauku, tyrėjai sugebėjo pakeisti spiralės geometriją, kuri savo ruožtu lėmė padidėjusį arba sumažėjusį elektrinio poliarizuotumo stiprį.
Trečiasis skiriamasis medžiagos bruožas yra tai, jog spiralinė sukinių sandara nesikeičia netgi esant aukštesnei nei kambario temperatūrai. Tai iš tiesų išskirtinė savybė, mat daugeliui tos pačios klasės medžiagų tam, kad šios suformuotų spiralinę sukinių sandarą, reikalinga skysto azoto temperatūra (-196 0C). Iš tikrųjų tyrėjų komanda ėmėsi nagrinėti BaFe12O19, nes panašus, tik kur kas sudėtingesnės struktūros magnetas, pasižymėjo spiraline sukinių sandara esant žemai temperatūrai. Be to, paaiškėjo, jog nėra sunku suformuoti didelius BaFe12O19 kristalus, o tai gerokai palengvino pačius matavimus ir reikalingų prietaisų gamybą.
Paveikslėlyje: kristalinė (kairėje) ir magnetinė BaFe12O19 sukinių (dešinėje) sandara, kuomet kai kurie geležies atomai yra pakeisti skandžiu ir magniu. Kristalinės sandaros atveju žalia, raudona ir bronzinė spalvos atitinkamai reiškia bario (Ba), deguonies (O) bei trijų elementų – geležies (Fe), skandžio (Sc) ir magnio (Mg) – atomus. Sukinių struktūra išlaiko savo formą netgi esant temperatūrai, kur kas aukštesnei už kambario.
Tyrėjų komanda daro išvadą, kad skandžio atomų koncentracija, temperatūra ir išorinio magnetinio lauko stipris yra tie faktoriai, kurie gali būti panaudoti reguliuojant medžiagos magnetinio ir elektrinio poliarizuotumo stiprį, kryptį bei išlaikymo trukmę. Iš esmės minėtiems japonų mokslininkams pavyko sukurti naują kambario temperatūroje veiksmingą magnetą, priskiriamą medžiagų klasei, kuri praktiškai dar nėra tyrinėta. Pasak J. Tokunagos, ypač reikšminga tai, kad pavyko atrasti medžiagą, kuri pasižymi magnetiniu ir elektriniu susitvarkymu kambario temperatūroje nesant išoriniam magnetiniu laukui.
