钻石实验提供的高分辨率和丰富的数据可以带来意想不到的发现。陶瓷钙钛矿PMN-PT(0.68Pb(Mg 1 / 3Nb 2/3)O 3 -0.32PbTiO 3的压电性能)广泛用于商用致动器，其中产生的应变随施加的电压而连续变化。但是，如果施加的电压适当地循环，则应变的不连续变化。这些不连续的变化可用于驱动薄的上覆铁磁体中的磁性切换，允许磁信息被电写入。一个国际研究团队使用beamline I06来研究镍的铁磁膜，当它作为单晶PMN-PT的敏感应变计时。他们对结果的初步解释表明，铁电畴切换使薄膜中的磁畴旋转了90°的预期角度，但仔细研究发现真实的图像更复杂。
他们最近在Nature Materials上发表的论文表明，由于伴随的剪切应变，铁电畴切换使薄膜中的磁畴旋转了相当小的90°。这些发现为下一代数据存储设备的设计提供了挑战和机遇，如果扩展工作以探索更复杂的磁性纹理的电驱动操作，这肯定是相关的。
一些固体材料响应于施加的机械应力而产生电荷。这种压电效应意味着某些晶体可用于将机械能转换为电能，反之亦然，压电材料用于各种技术，包括移动电话中相机的自动聚焦。对于这些应用，应变随施加的电压而连续变化，但是施加电压的循环可能导致由于铁电畴切换引起的应变的不连续变化。这些应变的不连续变化可用于驱动薄铁磁膜中的磁性切换，使得数据可以电写入并且以磁性方式存储。
当一个国际研究团队来到Diamond研究这种效应时，他们使用光电子显微镜(PEEM)结合X射线圆磁二向色性(XMCD)来提供磁性对比。他们使用镍的铁磁薄膜作为单晶PMN-PT的敏感应变计，同时改变晶体上的电压。显微测量涉及组合两个XMCD-PEEM图像以形成磁矢量图。
乍一看，这些微观测量显示了团队期望看到的东西 - 由于铁电畴切换，磁畴似乎旋转了90°。使用振动样品磁力测定法进行的宏观磁测量得出了相同的结论。然而，Diamond的高分辨率数据提供了更深入挖掘的机会。
对于剑桥大学的Neil Mathur教授来说，仔细观察似乎是显而易见的。“数据允许我们对图像进行逐像素比较，我觉得我们应该这样做，因为我们可以。”
出乎意料的是，逐像素比较显示磁性切换角度通常远低于90°。这可以通过包括从PMN-PT单元 - 单元几何形状预测的剪切分量来容易地解释。
似乎研究人员多年来过度简化了基于PMN-PT的异质结构的磁电响应，但很容易理解为什么。宏观测量平均顺时针和逆时针磁畴旋转，抵消剪切分量的磁特征。分析微观测量通常使用色轮进行，这使得很容易看出磁畴是上/下还是右/左，但我们感知的每种颜色都覆盖了广泛的角度，掩盖了真相。
挑战和机遇
这一新发现应适用于类似材料，并为基于磁电材料的器件的开发和小型化提供了挑战和机遇。
Mathur教授解释说：“我们的发现意味着这些系统的行为将与人们在小型化后的预期不同。这对设备设计人员来说是一个挑战，但这里也有很大的机会，因为它意味着两套数据可以用磁场和电场写入同一设备，从而使存储密度加倍。“
将来，Mathur教授认为，考虑低对称铁电畴转换时产生的剪切应变将变得正常。
该团队现在通过查看更复杂的磁性纹理(例如skyrmions)来继续他们的工作。他们想研究如何通过电驱动应变来破坏，创建和修改这些复杂的物体，以及它们是否能够创造出以前从未见过的磁性纹理。