马普研究所的专家借助光栅隧道扫描显微镜，在对金属铜表面的两个相邻的钴原子进行精确测量后，得到自旋磁场转换效应。它开辟了研究量子磁场状态和磁场数据存储物理边界的新方法，同时使物理学家加深了对单一原子间自旋磁场转换效应基本原理的理解，这一转换效应在1950年就从理论上得到阐述，但直到现在才首次被实验得以证明。

　　科学家利用了一种称为“Kondo效应”的电子现象，作为研究磁场转换效应的引子，“Kondo效应”产生于在带电子的非磁场固体表面的单原子磁场转换效应过程。实验中，科学家改变了“Kondo共振”，这种共振能拉开铜金属表面两个相邻钴原子的距离，从而使两个钴原子的自旋磁场转换得以确定。科学家在实验中还发现了一种中性磁场状态，在3个原子的自旋磁场转换时，构成一个线性原子链，一个相互关联的混合状态。

　　为确定单原子磁场转换效应，科学家使用了光栅隧道扫描电子显微镜，并在摄氏零下267.15度的低温，以及无振动和隔音的环境下进行。有关单原子磁场转换效应的研究成果有助于科学家进一步完善磁存储介质，并为量子计算机的开发做出贡献。