威廉和玛丽在这里构思：非线性磁等离子体
金属的表面看起来是光滑的，但仔细观察——在原子水平上更仔细地观察——会发现同样的表面类似于蜂巢的表面。
金属表面的这种活跃度大多来自于它自身的自由电子，它们对电磁电荷和其他刺激的反应程度如此之大，以至于它们的行为就像等离子体，这就是为什么对这种现象的研究被称为“等离子体学”。科学家们正在努力操纵和利用这些原子水平的表面相互作用，为开发一系列全新的高科技设备和应用铺平道路。
威廉与玛丽大学的一个研究小组已经提高了对等离子体的一个重要特性的理解，他们设计了一种方法来调节等离子体效应的磁对比度。科学家们说，这本质上就像发明了一种更灵敏的等离子体“音量控制”。
该小组在《自然》杂志的网络版《科学报告》上发表了他们的研究结果。《用非线性磁等离子体控制磁对比》的作者是威廉玛丽大学的研究科学家郑伟和该大学应用科学教授Gunter l
郑解释说，这篇论文概述了该小组在等离子体动力学中创建的一个新子领域。
“这是一个非常新的研究领域，”他说。“我们称之为非线性磁等离子体。”
非线性磁等离子体——这个小组创造的一个术语——是基于研究人员结合两种表面效应的新方法，从而增加了信号强度和灵敏度。l<e:1> pke解释说，“非线性”部分指的是郑的创新，即在铁镁氧化物表面使用激光产生增强的光学效果。
“通常人们使用所谓的线性光学，”l
这种增强的光学效应以一种充分利用两种现象的方式与表面等离子体起作用，等离子体样电子使光集中，允许实验者将光限制或聚焦在一个小到几纳米的区域。这种混合方法可以提供远远超出光学显微镜所能提供的分辨率。
“通常，光学器件受到波长的限制——通常是一微米或亚微米。这就是你通常在光学显微镜中使用的，所以你可以研究生物细胞，这是几十到几百微米，”他说。
细胞是由许许多多的单个蛋白质组成的，蛋白质组学和基因组学等迅速发展的领域的科学家们的研究对象。观察蛋白质需要比最好的光学显微镜至少高几个数量级的灵敏度。l<e:1> pke说，除了佳博体育中常用的电子显微镜之外，非线性磁等离子体有可能为蛋白质研究提供一种额外的工具。
该小组工作的另一个潜在应用是开发更小、更高效的磁存储设备。研究人员设计了一种方法来利用一种不寻常的材料特性。
“传统的磁存储只有两种磁态，负或正，”郑解释说。“但是，单晶铁膜，一种非常常见的磁性材料，实际上有四种磁性状态，但传统的磁铁只能探测到其中的两种。”
他解释说，他们发现了如何“调整”磁场的形状，以检测单晶铁膜中的所有四种磁态。这一发现为新型的四级磁性存储系统的发展奠定了基础，这种系统是由容量加倍的材料制成的硬盘驱动器和闪存驱动器。
这项工作建立在早前的一篇论文的基础上 自然纳米技术，“Fe/MgO界面自旋系统的交换偏置”，以及与海军研究办公室的长期合作。