Lêkolînerên ji NTNU bi çêkirina fîliman bi alîkariya hin tîrêjên X-ê yên pir geş, di pîvanên piçûk de ronahiyê didin ser materyalên magnetîkî.
Erik Folven, hev-rêveberê koma elektronîkî ya oksîdê li Beşa Pergalên Elektronîkî ya NTNU, û hevkarên xwe ji NTNU û Zanîngeha Ghent li Belçîkayê destnîşan kirin ku bibînin ka mîkromagnetên tenik çawa diguhezin dema ku ji hêla zeviyek magnetîkî ya derveyî ve bête aciz kirin.Xebata ku beşek ji hêla NTNU Nano û Encumena Lêkolînê ya Norwêcê ve hatî fînanse kirin, di kovara Physical Review Research de hate weşandin.
magnetên piçûk
Einar Standal Digernes magnetên çargoşe yên piçûk ên ku di ceribandinan de hatine bikar anîn îcad kirin.
Magnetên çargoşe yên piçûk, ku ji hêla NTNU Ph.D.namzedê Einar Standal Digernes, tenê du mîkrometre fireh in û di çar domên sêgoşeyî de têne dabeş kirin, her yek xwedan arasteyek magnetîkî ya cihê ye ku li dora magnetan li milê saetê an jî li dijî demjimêrê nîşan dide.
Di hin materyalên magnetîkî de, komên piçûktir ên atoman di nav deverên ku jê re domain têne gotin, li hev kom dibin, ku tê de hemî elektron xwedan heman arasteya magnetîkî ne.
Di magnetên NTNU de, ev domîn li nuqteyek navendî - navika vortexê - li cihê ku dema magnetîkî rasterast li hundur an derveyî balafira materyalê destnîşan dike, dicivin.
Folven dibêje, "Gava ku em zeviyek magnetîkî bicîh bînin, dê bêtir û bêtir ji van domanan ber bi heman rêve bibin.""Ew dikarin mezin bibin û ew dikarin piçûk bibin, û dûv re ew dikarin li hev bikin."
Elektron hema hema bi leza ronahiyê
Dîtina vê yekê ne hêsan e.Lekolînwanan mîkromagnetên xwe birin senkrotronek bi şeklê donutek 80 metreyî, ku bi navê BESSY II tê zanîn, li Berlînê, ku elektron li wir bilez dibin heya ku hema hema bi leza ronahiyê dimeşin.Dûv re ew elektronên bi lez diherikin tîrêjên X-ê yên pir geş derdixin.
Folven dibêje, "Em van tîrêjên X-ê digirin û wan wekî ronahiya mîkroskopa xwe bikar tînin."
Ji ber ku elektron li dora senkrotroronê di komikên ku bi du nanosekonda ji hev veqetandî digerin, tîrêjên X-ê ku ew derdixin bi pêlên rast têne.
Mîkroskopa tîrêjê ya X-ê ya veguheztinê, an STXM, wan tîrêjên X-ê digire da ku wêneyek ji avahiya magnetîkî ya materyalê biafirîne.Bi berhevkirina van wêneyan bi hev re, lêkolîner bi bingehîn dikarin fîlimek çêbikin ku nîşan dide ka mîkromagnet çawa bi demê re diguhezîne.
Bi alîkariya STXM-ê, Folven û hevkarên wî mîkromagnetên xwe bi pêleka herîkê ya ku zeviyek magnetîkî çêdike, xera kirin, û dîtin ku doman şeklê xwe diguhezin û navendê vortexê ji navendê bar dike.
"Te magnetek pir piçûk heye, û dûv re hûn wê dihejînin û hewl didin ku ew ji nû ve rûdinê wêne bikin," ew dibêje.Dûv re, wan dît ku core vedigere navîn - lê li ser rêyek pêçayî, ne xetek rast.
Folven dibêje, "Ew ê dîsa li navendê dans bike."
Yek sipek û qediya
Ji ber vê yekê ew materyalên epitaxial lêkolîn dikin, yên ku li ser substratek têne afirandin ku destûrê dide lêkolîneran ku taybetmendiyên materyalê biguhezînin, lê dê tîrêjên X-ê di STXM de asteng bikin.
Di NTNU NanoLab de dixebitin, lêkolîner pirsgirêka substratê çareser kirin û mîkromagneta xwe di binê qatek karbonê de veşartin da ku taybetmendiyên wê yên magnetîkî biparêzin.
Dûv re wan bi baldarî û bi hûrgulî substratê li jêr bi tîrêjek baldar a îyonên galiumê veqetandin heya ku tenê qatek pir zirav ma.Pêvajoya bi êş dikare ji her nimûneyê re heşt demjimêran bigire - û yek lêkdanek dikare karesatek çêbike.
"Tiştê krîtîk ev e ku, heke hûn magnetîzmê bikujin, em ê vê yekê nizanin berî ku em li Berlînê rûnin," ew dibêje."Helbet, bê guman, anîna ji yek nimûneyê ye."
Ji fîzîka bingehîn bigire heya amûrên pêşerojê
Xwezî ew xebitî, û tîmê nimûneyên xwe yên bi baldarî amadekirî bikar anîn da ku xêz bikin ka domên mîkromagnetê bi demê re çawa mezin dibin û piçûk dibin.Di heman demê de wan simulasyonên komputerê jî çêkirin da ku çêtir fam bikin ka kîjan hêz li ser kar bûn.
Digel pêşdebirina zanîna me ya fizîkî ya bingehîn, famkirina ka magnetîzm çawa di van pîvanên dirêj û dem de dixebite dikare di afirandina amûrên pêşerojê de bibe alîkar.
Magnetîzm jixwe ji bo hilanîna daneyan tê bikar anîn, lê lêkolîner niha li rêyên ku wê bêtir bikar bînin digerin.Mînakî, rêgezên magnetîkî yên navika vortexê û domên mîkromagnetek, dibe ku ji bo kodkirina agahdariya di forma 0 û 1-an de werin bikar anîn.
Lekolînwan naha armanc dikin ku vê xebatê bi materyalên antî-ferromagnetîkî dubare bikin, li cihê ku bandora torê ya kêliyên magnetîkî yên takekesî betal dibe.Dema ku dor tê ser hesabkirinê ev sozdar in - di teorîyê de, materyalên antî-ferromagnetîkî dikarin werin bikar anîn da ku amûrên ku enerjiyê hindik hewce dikin û domdar bimînin jî dema ku hêz wenda bibe - lê lêkolîn pir dijwartir e ji ber ku sînyalên ku ew hilberînin dê pir qelstir bin. .
Tevî wê dijwariyê, Folven geşbîn e."Me zemîna yekem nixamt kir û destnîşan kir ku em dikarin nimûneyan çêbikin û bi tîrêjên rontgenê li wan binêrin," wî dibêje."Gaveka paşîn dê ev be ku em bibînin ka em dikarin nimûneyên bi têra xwe qalîteya bilind çêbikin da ku ji materyalek antî-ferromagnetîk têra xwe nîşanek bistînin."
Dema şandinê: Gulan-10-2021