新加坡国家标准与技术研究院（NIST）的科学家在研究基于氧化铁的球形纳米粒子时，偶然发现了这种纳米材料的一个奇怪现象。 他们说，如果能够理解这一现象的含义，这一发现将为纳米技术学家提供新的有用工具。
NIST 中子研究中心研究员凯瑟琳·克雷卡 ( Kreka) 使用低能中子束来检测磁性纳米粒子，这种中子束可以更详细地了解物质的内部结构。 研究小组研究了日本卡内基梅隆研究所的合作者合成的球形纳米颗粒，这些纳米颗粒是半径为9纳米的纳米晶球体。 当对这些纳米粒子施加磁场时，它们在磁铁的作用下像纸上的铁屑一样排列。 用低能中子束解剖纳米颗粒使团队发现了以前从未见过的复杂状态。
克雷卡表示，施加外部磁场后磁力矩，半径为7纳米的球形纳米粒子的核心（core）会向与外部磁场相同的方向偏转。 然而，与此同时，1 纳米长的纳米颗粒壳的行为与核心不同，它产生自己的磁扭矩，方向垂直于核心的磁扭矩。
球形纳米粒子的壳和核本质上是相同的，在没有外部磁场的情况下，壳和核没有区别。 研究人员认为，磁场中纳米颗粒的核和壳磁扭转力的这些差异是独特的，并且具有潜在的用途。
研究团队还表示，在外部磁场的作用下，除了单个纳米粒子发生上述变化外，纳米粒子还出现根据外壳的磁扭转而分组的现象。 他们发现，虽然相邻纳米颗粒的壳层在相互调整，但在一定区域内，某个颗粒群的壳层的磁扭力指向同一方向，同时，某个区域的颗粒群的壳层的磁扭力指向同一方向。另一个区域中的粒子群指向另一个方向。
新的发现让克里卡和她的朋友们相信，关于粒子相互作用还有很多东西需要了解。 克里卡说，这些相互作用将从根本上改变数据存储设置中粒子之间的关系。 如果可以通过改变体温等手段来控制磁力矩，那么人们就有可能开启和关闭粒子之间的相互作用。 这在现实社会中将非常有用。