નાના ચુંબકની આંતરિક કામગીરી જોવાની નવી રીત

એનટીએનયુના સંશોધકો કેટલાક અત્યંત તેજસ્વી એક્સ-રેની સહાયથી મૂવીઝ બનાવીને નાના ભીંગડા પર ચુંબકીય સામગ્રી પર પ્રકાશ પાડતા હોય છે.

એનટીએનયુના ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સ વિભાગના ox કસાઈડ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જૂથના સહ-ડિરેક્ટર, અને બેલ્જિયમની એનટીએનયુ અને ઘેન્ટ યુનિવર્સિટીના સાથીદારો બહારના ચુંબકીય ક્ષેત્રથી ખલેલ પહોંચાડે ત્યારે પાતળા-ફિલ્મના માઇક્રોમેગ્નેટ કેવી રીતે બદલાય છે તે જોવા માટે નીકળ્યા. એનટીએનયુ નેનો અને નોર્વેની રિસર્ચ કાઉન્સિલ દ્વારા આંશિક રીતે ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવેલ આ કાર્ય, ફિઝિકલ રિવ્યુ રિસર્ચ જર્નલમાં પ્રકાશિત થયું હતું.

નાના ચુંબક

આઈનર સ્ટેન્ડલ ડિગ્રીએ પ્રયોગોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા નાના ચોરસ ચુંબકની શોધ કરી.

નાના ચોરસ ચુંબક, જે એનટીએનયુ પીએચ.ડી. દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે. ઉમેદવાર આઈનર સ્ટેન્ડલ ડિગ્રી, ફક્ત બે માઇક્રોમીટર પહોળા છે અને ચાર ત્રિકોણાકાર ડોમેન્સમાં વહેંચાય છે, દરેક ચુંબકની આસપાસ ઘડિયાળની દિશામાં અથવા એન્ટી-ક્લોકવાઇઝ તરફ ધ્યાન દોરતા જુદા જુદા ચુંબકીય ઓરિએન્ટેશન સાથે.

અમુક ચુંબકીય સામગ્રીમાં, અણુઓના નાના જૂથો ડોમેન્સ નામના વિસ્તારોમાં એકસાથે બેન્ડ કરે છે, જેમાં બધા ઇલેક્ટ્રોનમાં સમાન ચુંબકીય અભિગમ હોય છે.

એનટીએનયુ મેગ્નેટમાં, આ ડોમેન્સ કેન્દ્રિય બિંદુ પર મળે છે - વમળ કોર - જ્યાં ચુંબકીય ક્ષણ સીધી સામગ્રીના વિમાનમાં અથવા બહાર નિર્દેશ કરે છે.

"જ્યારે આપણે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરીએ છીએ, ત્યારે આમાંના વધુ અને વધુ ડોમેન્સ એક જ દિશામાં નિર્દેશ કરશે," ફોલ્વેન કહે છે. "તેઓ વિકાસ કરી શકે છે અને તેઓ સંકોચાઈ શકે છે, અને પછી તેઓ એક બીજામાં ભળી શકે છે."

લગભગ પ્રકાશની ગતિએ ઇલેક્ટ્રોન

આવું જોવું સરળ નથી. સંશોધનકારોએ તેમના માઇક્રોમેગ્નેટને 80 મી-પહોળા ડ don નટ-આકારના સિંક્રોટ્રોન પર લઈ ગયા, જેને બેસી II તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, બર્લિનમાં, જ્યાં તેઓ લગભગ પ્રકાશની ગતિએ મુસાફરી ન કરે ત્યાં સુધી ઇલેક્ટ્રોન વેગ આપવામાં આવે છે. તે ઝડપી ચાલતા ઇલેક્ટ્રોન પછી અત્યંત તેજસ્વી એક્સ-રે ઉત્સર્જન કરે છે.

"અમે આ એક્સ-રે લઈએ છીએ અને તેનો ઉપયોગ અમારા માઇક્રોસ્કોપમાં પ્રકાશ તરીકે કરીએ છીએ," ફોલ્વેન કહે છે.

કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન બે નેનોસેકન્ડ્સ દ્વારા અલગ પડેલા બંચમાં સિંક્રોટ્રોનની આસપાસ મુસાફરી કરે છે, તેથી તેઓ જે એક્સ-રે બહાર કા .ે છે તે ચોક્કસ કઠોળમાં આવે છે.

સ્કેનીંગ ટ્રાન્સમિશન એક્સ-રે માઇક્રોસ્કોપ અથવા એસટીએક્સએમ, તે એક્સ-રેને સામગ્રીની ચુંબકીય રચનાનો સ્નેપશોટ બનાવવા માટે લે છે. આ સ્નેપશોટને એકસાથે ટાંકીને, સંશોધનકારો આવશ્યકપણે મૂવી બનાવી શકે છે જે દર્શાવે છે કે માઇક્રોમેગનેટ સમય જતાં કેવી રીતે બદલાય છે.

એસટીએક્સએમની સહાયથી, ફોલ્વેન અને તેના સાથીદારોએ તેમના માઇક્રોમેગ્નેટને વર્તમાનની પલ્સથી ખલેલ પહોંચાડી કે જેણે ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કર્યું, અને ડોમેન્સ આકાર બદલતા અને કેન્દ્રમાંથી વમળની ગતિને બદલતા જોયા.

તે કહે છે, "તમારી પાસે ખૂબ જ નાનો ચુંબક છે, અને પછી તમે તેને થોભાવો છો અને ફરીથી સ્થાયી થતાંની સાથે તેને છબી બનાવવાનો પ્રયાસ કરો છો." તે પછી, તેઓએ મધ્યમાં મુખ્ય પાછો જોયો - પરંતુ વિન્ડિંગ પાથ સાથે, સીધી રેખા નહીં.

ફોલ્વેન કહે છે, "તે કેન્દ્રમાં પાછા નૃત્ય કરશે."

એક કાપલી અને તે સમાપ્ત થઈ ગઈ છે

તે એટલા માટે છે કે તેઓ ઉપકલાની સામગ્રીનો અભ્યાસ કરે છે, જે સબસ્ટ્રેટની ટોચ પર બનાવવામાં આવે છે જે સંશોધનકારોને સામગ્રીના ગુણધર્મોને ઝટકો આપી શકે છે, પરંતુ એસટીએક્સએમમાં ​​એક્સ-રેને અવરોધિત કરશે.

એનટીએનયુ નેનોલાબમાં કાર્યરત, સંશોધનકારોએ તેના ચુંબકીય ગુણધર્મોને સુરક્ષિત રાખવા માટે કાર્બનના સ્તર હેઠળ તેમના માઇક્રોમેગ્નેટને દફનાવીને સબસ્ટ્રેટ સમસ્યા હલ કરી.

પછી તેઓ ખૂબ જ પાતળા સ્તર ન રહી ત્યાં સુધી ગેલિયમ આયનોના કેન્દ્રિત બીમ સાથે કાળજીપૂર્વક અને ચોક્કસપણે સબસ્ટ્રેટને દૂર કરી દે છે. ઉદ્યમી પ્રક્રિયામાં નમૂના દીઠ આઠ કલાકનો સમય લાગી શકે છે - અને એક કાપલી આપત્તિ જોડણી કરી શકે છે.

"નિર્ણાયક બાબત એ છે કે, જો તમે ચુંબકત્વને મારી નાખશો, તો આપણે બર્લિનમાં બેસતા પહેલા તે જાણતા નથી." "યુક્તિ, અલબત્ત, એક કરતા વધુ નમૂનાઓ લાવવા માટે છે."

મૂળભૂત ભૌતિકશાસ્ત્રથી લઈને ભવિષ્યના ઉપકરણો સુધી

આભારી છે કે તે કામ કર્યું, અને ટીમે તેમના કાળજીપૂર્વક તૈયાર નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોમેગ્નેટના ડોમેન્સ કેવી રીતે વધે છે અને સમય જતાં સંકોચાય છે. કામ પર કયા દળો છે તે વધુ સારી રીતે સમજવા માટે તેઓએ કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન પણ બનાવ્યાં.

મૂળભૂત ભૌતિકશાસ્ત્રના આપણા જ્ knowledge ાનને આગળ વધારવા સાથે, આ લંબાઈ અને સમયના ભીંગડા પર ચુંબકત્વ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવું ભવિષ્યના ઉપકરણો બનાવવામાં મદદરૂપ થઈ શકે છે.

મેગ્નેટિઝમ પહેલાથી ડેટા સ્ટોરેજ માટે વપરાય છે, પરંતુ સંશોધનકારો હાલમાં તેનું વધુ શોષણ કરવાની રીતો શોધી રહ્યા છે. માઇક્રોમેગ્નેટના વમળના કોર અને ડોમેન્સના ચુંબકીય દિશાઓ, ઉદાહરણ તરીકે, કદાચ 0 એસ અને 1 ના રૂપમાં માહિતીને એન્કોડ કરવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

સંશોધનકારો હવે આ કાર્યને એન્ટિ-ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીથી પુનરાવર્તિત કરવાનું લક્ષ્ય રાખે છે, જ્યાં વ્યક્તિગત ચુંબકીય ક્ષણોની ચોખ્ખી અસર રદ થાય છે. આ જ્યારે કમ્પ્યુટિંગની વાત આવે છે ત્યારે તે આશાસ્પદ છે-સિદ્ધાંતમાં, એન્ટિ-ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીનો ઉપયોગ એવા ઉપકરણોને બનાવવા માટે થઈ શકે છે કે જેને શક્તિ ખોવાઈ જાય ત્યારે પણ ઓછી energy ર્જાની જરૂર હોય અને સ્થિર રહે-પરંતુ તપાસ કરવા માટે ખૂબ જ મુશ્કેલ છે કારણ કે તેઓ બનાવેલા સંકેતો ખૂબ નબળા હશે.

તે પડકાર હોવા છતાં, ફોલ્વેન આશાવાદી છે. તે કહે છે, "અમે નમૂનાઓ બનાવી શકીએ છીએ અને એક્સ-રેથી તેમના દ્વારા જોઈ શકીએ છીએ તે બતાવીને પ્રથમ જમીનને covered ાંકી દીધી છે." "આગળનું પગલું એ જોવાનું રહેશે કે આપણે એન્ટિ-ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીમાંથી પૂરતા સંકેત મેળવવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા નમૂનાઓ બનાવી શકીએ કે નહીં."