ਛੋਟੇ ਚੁੰਬਕਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਕਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਦੇਖਣ ਦਾ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਤਰੀਕਾ

NTNU ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾ ਕੁਝ ਬਹੁਤ ਹੀ ਚਮਕਦਾਰ ਐਕਸ-ਰੇ ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ ਫਿਲਮਾਂ ਬਣਾ ਕੇ ਛੋਟੇ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਸਮੱਗਰੀ 'ਤੇ ਰੌਸ਼ਨੀ ਪਾ ਰਹੇ ਹਨ।

ਏਰਿਕ ਫੋਲਵੇਨ, NTNU ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਵਿਭਾਗ ਵਿੱਚ ਆਕਸਾਈਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਸਮੂਹ ਦੇ ਸਹਿ-ਨਿਰਦੇਸ਼ਕ, ਅਤੇ ਬੈਲਜੀਅਮ ਵਿੱਚ NTNU ਅਤੇ ਘੈਂਟ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਸਹਿਕਰਮੀਆਂ ਨੇ ਇਹ ਦੇਖਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਕਿ ਬਾਹਰੀ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਦੁਆਰਾ ਪਰੇਸ਼ਾਨ ਹੋਣ 'ਤੇ ਪਤਲੀ-ਫਿਲਮ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਕਿਵੇਂ ਬਦਲਦੇ ਹਨ।ਕੰਮ, ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ NTNU ਨੈਨੋ ਅਤੇ ਨਾਰਵੇ ਦੀ ਖੋਜ ਕੌਂਸਲ ਦੁਆਰਾ ਫੰਡ ਕੀਤਾ ਗਿਆ, ਜਰਨਲ ਫਿਜ਼ੀਕਲ ਰਿਵਿਊ ਰਿਸਰਚ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।

ਛੋਟੇ ਚੁੰਬਕ

ਆਇਨਾਰ ਸਟੈਂਡਲ ਡਿਜਰਨੇਸ ਨੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਗਏ ਛੋਟੇ ਵਰਗ ਮੈਗਨੇਟ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ।

NTNU Ph.D ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਛੋਟੇ ਵਰਗ ਮੈਗਨੇਟਉਮੀਦਵਾਰ Einar Standal Digernes, ਸਿਰਫ਼ ਦੋ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰ ਚੌੜੇ ਹਨ ਅਤੇ ਚਾਰ ਤਿਕੋਣੀ ਡੋਮੇਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡੇ ਹੋਏ ਹਨ, ਹਰੇਕ ਵਿੱਚ ਚੁੰਬਕ ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਘੜੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਜਾਂ ਘੜੀ ਦੀ ਉਲਟ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਵੱਖਰੀ ਚੁੰਬਕੀ ਸਥਿਤੀ ਹੈ।

ਕੁਝ ਚੁੰਬਕੀ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਛੋਟੇ ਸਮੂਹ ਡੋਮੇਨ ਕਹੇ ਜਾਂਦੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇਕੱਠੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਾਰੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਚੁੰਬਕੀ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

NTNU ਮੈਗਨੇਟ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਡੋਮੇਨ ਇੱਕ ਕੇਂਦਰੀ ਬਿੰਦੂ-ਵੋਰਟੈਕਸ ਕੋਰ-ਤੇ ਮਿਲਦੇ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਚੁੰਬਕੀ ਪਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਪਲੇਨ ਦੇ ਅੰਦਰ ਜਾਂ ਬਾਹਰ ਸਿੱਧੇ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਦੇ ਹਨ।

"ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਡੋਮੇਨ ਉਸੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵੱਲ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰਨਗੇ," ਫੋਲਵੇਨ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।"ਉਹ ਵਧ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹ ਸੁੰਗੜ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਉਹ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਵਿੱਚ ਅਭੇਦ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ."

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਲਗਭਗ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ

ਅਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਦੇਖਣਾ ਆਸਾਨ ਨਹੀਂ ਹੈ।ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਆਪਣੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਨੂੰ ਬਰਲਿਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ 80m-ਚੌੜੇ ਡੋਨਟ-ਆਕਾਰ ਦੇ ਸਿੰਕ੍ਰੋਟ੍ਰੋਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਬੇਸੀ II ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਵਿੱਚ ਲੈ ਗਏ, ਜਿੱਥੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਤੇਜ਼ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਉਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਜਾਂਦੇ।ਉਹ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਚੱਲਣ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਫਿਰ ਬਹੁਤ ਚਮਕਦਾਰ ਐਕਸ-ਰੇ ਛੱਡਦੇ ਹਨ।

ਫੋਲਵੇਨ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ, "ਅਸੀਂ ਇਹਨਾਂ ਐਕਸ-ਰੇਆਂ ਨੂੰ ਲੈਂਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਆਪਣੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਵਿੱਚ ਰੋਸ਼ਨੀ ਵਜੋਂ ਵਰਤਦੇ ਹਾਂ।"

ਕਿਉਂਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੋ ਨੈਨੋ ਸਕਿੰਟਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵੱਖ ਕੀਤੇ ਝੁੰਡਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿੰਕ੍ਰੋਟ੍ਰੋਨ ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਘੁੰਮਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਉਹ ਜੋ ਐਕਸ-ਰੇ ਕੱਢਦੇ ਹਨ ਉਹ ਸਹੀ ਦਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੇ ਹਨ।

ਇੱਕ ਸਕੈਨਿੰਗ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਐਕਸ-ਰੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ, ਜਾਂ STXM, ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਚੁੰਬਕੀ ਬਣਤਰ ਦਾ ਇੱਕ ਸਨੈਪਸ਼ਾਟ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਉਹਨਾਂ ਐਕਸ-ਰੇਆਂ ਨੂੰ ਲੈਂਦਾ ਹੈ।ਇਹਨਾਂ ਸਨੈਪਸ਼ਾਟਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਸਿਲਾਈ ਕਰਕੇ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਫਿਲਮ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਕਿਵੇਂ ਬਦਲਦਾ ਹੈ।

STXM ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ, ਫੋਲਵੇਨ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਸਾਥੀਆਂ ਨੇ ਆਪਣੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਨੂੰ ਕਰੰਟ ਦੀ ਇੱਕ ਨਬਜ਼ ਨਾਲ ਪਰੇਸ਼ਾਨ ਕੀਤਾ ਜੋ ਇੱਕ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਸੀ, ਅਤੇ ਡੋਮੇਨ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਬਦਲਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵੌਰਟੈਕਸ ਕੋਰ ਕੇਂਦਰ ਤੋਂ ਹਿਲਦਾ ਦੇਖਿਆ।

"ਤੁਹਾਡੇ ਕੋਲ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਚੁੰਬਕ ਹੈ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਤੁਸੀਂ ਇਸਨੂੰ ਟੋਕਦੇ ਹੋ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਚਿੱਤਰਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹੋ ਜਿਵੇਂ ਇਹ ਦੁਬਾਰਾ ਸੈਟਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ," ਉਹ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਮੱਧ ਵੱਲ ਮੁੜਦੇ ਹੋਏ ਦੇਖਿਆ - ਪਰ ਇੱਕ ਘੁਮਾਣ ਵਾਲੇ ਮਾਰਗ ਦੇ ਨਾਲ, ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਲਾਈਨ ਨਹੀਂ।

ਫੋਲਵੇਨ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ, "ਇਹ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਡਾਂਸ ਕਰੇਗਾ।

ਇੱਕ ਸਲਿੱਪ ਅਤੇ ਇਹ ਖਤਮ ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ

ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਸਬਸਟਰੇਟ ਦੇ ਸਿਖਰ 'ਤੇ ਬਣਾਏ ਗਏ ਹਨ ਜੋ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਟਵੀਕ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇੱਕ STXM ਵਿੱਚ ਐਕਸ-ਰੇ ਨੂੰ ਰੋਕਦਾ ਹੈ।

NTNU NanoLab ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇਸਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਗੁਣਾਂ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਲਈ ਕਾਰਬਨ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਆਪਣੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਨੂੰ ਦੱਬ ਕੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਸਿਆ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕੀਤਾ।

ਫਿਰ ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਗੈਲਿਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਫੋਕਸਡ ਬੀਮ ਦੇ ਨਾਲ ਹੇਠਲੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਅਤੇ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਕੱਟ ਦਿੱਤਾ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਪਤਲੀ ਪਰਤ ਨਾ ਰਹਿ ਜਾਵੇ।ਮਿਹਨਤੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਪ੍ਰਤੀ ਨਮੂਨਾ ਅੱਠ ਘੰਟੇ ਲੈ ਸਕਦੀ ਹੈ - ਅਤੇ ਇੱਕ ਖਿਸਕਣਾ ਤਬਾਹੀ ਦਾ ਜਾਦੂ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।

"ਨਾਜ਼ੁਕ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਜੇ ਤੁਸੀਂ ਚੁੰਬਕਤਾ ਨੂੰ ਮਾਰ ਦਿੰਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਸਾਨੂੰ ਬਰਲਿਨ ਵਿੱਚ ਬੈਠਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਇਹ ਨਹੀਂ ਪਤਾ ਹੋਵੇਗਾ," ਉਹ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।"ਯਕੀਨੀ, ਬੇਸ਼ਕ, ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਨਮੂਨੇ ਲਿਆਉਣਾ ਹੈ."

ਬੁਨਿਆਦੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਤੋਂ ਭਵਿੱਖ ਦੀਆਂ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਤੱਕ

ਸ਼ੁਕਰ ਹੈ ਕਿ ਇਸਨੇ ਕੰਮ ਕੀਤਾ, ਅਤੇ ਟੀਮ ਨੇ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਹ ਚਾਰਟ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਕਿ ਕਿਵੇਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਦੇ ਡੋਮੇਨ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦੇ ਅਤੇ ਸੁੰਗੜਦੇ ਹਨ।ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਸਮਝਣ ਲਈ ਕੰਪਿਊਟਰ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਵੀ ਬਣਾਏ ਕਿ ਕਿਹੜੀਆਂ ਤਾਕਤਾਂ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੀਆਂ ਸਨ।

ਬੁਨਿਆਦੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਸਾਡੇ ਗਿਆਨ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਉਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਹ ਸਮਝਣਾ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਪੈਮਾਨਿਆਂ 'ਤੇ ਚੁੰਬਕਤਾ ਕਿਵੇਂ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਯੰਤਰ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦਗਾਰ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਮੈਗਨੇਟਿਜ਼ਮ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਡੇਟਾ ਸਟੋਰੇਜ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਖੋਜਕਰਤਾ ਇਸ ਸਮੇਂ ਇਸਦਾ ਹੋਰ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਕਰਨ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਲੱਭ ਰਹੇ ਹਨ।ਵੌਰਟੈਕਸ ਕੋਰ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੈਗਨੇਟ ਦੇ ਡੋਮੇਨ ਦੇ ਚੁੰਬਕੀ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਸ਼ਾਇਦ 0s ਅਤੇ 1s ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਜਾਣਕਾਰੀ ਨੂੰ ਏਨਕੋਡ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਹੁਣ ਇਸ ਕੰਮ ਨੂੰ ਐਂਟੀ-ਫੈਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਦੁਹਰਾਉਣ ਦਾ ਟੀਚਾ ਰੱਖਿਆ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਚੁੰਬਕੀ ਪਲਾਂ ਦਾ ਸ਼ੁੱਧ ਪ੍ਰਭਾਵ ਰੱਦ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਜਦੋਂ ਇਹ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਦੀ ਗੱਲ ਆਉਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਇਹ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ - ਸਿਧਾਂਤ ਵਿੱਚ, ਐਂਟੀ-ਫੈਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਅਜਿਹੇ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਥੋੜੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਖਤਮ ਹੋਣ 'ਤੇ ਵੀ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ - ਪਰ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਬਹੁਤ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਸਿਗਨਲ ਬਹੁਤ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੋਣਗੇ। .

ਉਸ ਚੁਣੌਤੀ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਫੋਲਵੇਨ ਆਸ਼ਾਵਾਦੀ ਹੈ।"ਅਸੀਂ ਇਹ ਦਿਖਾ ਕੇ ਪਹਿਲੀ ਜ਼ਮੀਨ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕੀਤਾ ਹੈ ਕਿ ਅਸੀਂ ਨਮੂਨੇ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਐਕਸ-ਰੇ ਨਾਲ ਦੇਖ ਸਕਦੇ ਹਾਂ," ਉਹ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।"ਅਗਲਾ ਕਦਮ ਇਹ ਦੇਖਣਾ ਹੋਵੇਗਾ ਕਿ ਕੀ ਅਸੀਂ ਐਂਟੀ-ਫੈਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਸਿਗਨਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚ ਗੁਣਵੱਤਾ ਦੇ ਨਮੂਨੇ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਾਂ।"