新加坡國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的科學(xué)家在研究基于氧化鐵的球形納米粒子時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了這種納米材料的一個(gè)奇怪現(xiàn)象。 他們說(shuō)，如果能夠理解這一現(xiàn)象的含義，這一發(fā)現(xiàn)將為納米技術(shù)學(xué)家提供新的有用工具。
NIST 中子研究中心研究員凱瑟琳·克雷卡 ( Kreka) 使用低能中子束來(lái)檢測(cè)磁性納米粒子，這種中子束可以更詳細(xì)地了解物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 研究小組研究了日本卡內(nèi)基梅隆研究所的合作者合成的球形納米顆粒，這些納米顆粒是半徑為9納米的納米晶球體。 當(dāng)對(duì)這些納米粒子施加磁場(chǎng)時(shí)，它們?cè)诖盆F的作用下像紙上的鐵屑一樣排列。 用低能中子束解剖納米顆粒使團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了以前從未見過的復(fù)雜狀態(tài)。
克雷卡表示，施加外部磁場(chǎng)后磁力矩，半徑為7納米的球形納米粒子的核心（core）會(huì)向與外部磁場(chǎng)相同的方向偏轉(zhuǎn)。 然而，與此同時(shí)，1 納米長(zhǎng)的納米顆粒殼的行為與核心不同，它產(chǎn)生自己的磁扭矩，方向垂直于核心的磁扭矩。
球形納米粒子的殼和核本質(zhì)上是相同的，在沒有外部磁場(chǎng)的情況下，殼和核沒有區(qū)別。 研究人員認(rèn)為，磁場(chǎng)中納米顆粒的核和殼磁扭轉(zhuǎn)力的這些差異是獨(dú)特的，并且具有潛在的用途。
研究團(tuán)隊(duì)還表示，在外部磁場(chǎng)的作用下，除了單個(gè)納米粒子發(fā)生上述變化外，納米粒子還出現(xiàn)根據(jù)外殼的磁扭轉(zhuǎn)而分組的現(xiàn)象。 他們發(fā)現(xiàn)，雖然相鄰納米顆粒的殼層在相互調(diào)整，但在一定區(qū)域內(nèi)，某個(gè)顆粒群的殼層的磁扭力指向同一方向，同時(shí)，某個(gè)區(qū)域的顆粒群的殼層的磁扭力指向同一方向。另一個(gè)區(qū)域中的粒子群指向另一個(gè)方向。
新的發(fā)現(xiàn)讓克里卡和她的朋友們相信，關(guān)于粒子相互作用還有很多東西需要了解。 克里卡說(shuō)，這些相互作用將從根本上改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)置中粒子之間的關(guān)系。 如果可以通過改變體溫等手段來(lái)控制磁力矩，那么人們就有可能開啟和關(guān)閉粒子之間的相互作用。 這在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中將非常有用。