د NTNU څېړونکي د ځینو خورا روښانه ایکس رې په مرسته د فلمونو په جوړولو سره په کوچنیو پیمانه مقناطیسي موادو باندې رڼا اچوي.
د NTNU د الکترونیکي سیسټمونو په څانګه کې د اکسایډ الکترونیکي ګروپ شریک رییس، ایریک فولوین او د بلجیم د NTNU او ګینټ پوهنتون همکاران د دې لپاره لاړل چې وګوري چې د بهرني مقناطیسي ساحې لخوا ګډوډیدو سره د پتلي فلم مایکرو مقناطیس څنګه بدلیږي. دا کار، چې په جزوي ډول د NTNU نانو او د ناروې د څیړنې شورا لخوا تمویل شوی، د فزیکي بیاکتنې څیړنې په ژورنال کې خپور شو.
کوچني مقناطیسونه
اینار سټنډل ډیګرنس هغه کوچني مربع مقناطیسونه اختراع کړل چې په تجربو کې کارول شوي وو.
کوچني مربع مقناطیسونه، چې د NTNU د دوکتورا نوماند اینار سټینډل ډیګرنس لخوا رامینځته شوي، یوازې دوه مایکرومیټره پراخ دي او په څلورو مثلثي ډومینونو ویشل شوي، هر یو یې مختلف مقناطیسي سمت لري چې د مقناطیس شاوخوا ساعت یا د ساعت مخالف لوري ته اشاره کوي.
په ځینو مقناطیسي موادو کې، د اتومونو کوچنۍ ډلې په هغو سیمو کې سره یوځای کیږي چې د ډومینونو په نوم یادیږي، په کوم کې چې ټول الکترونونه ورته مقناطیسي جهت لري.
په NTNU مقناطیسونو کې، دا ډومینونه په یوه مرکزي نقطه کې سره یوځای کیږي - د وورټیکس کور - چیرې چې مقناطیسي شیبه په مستقیم ډول د موادو د الوتکې دننه یا بهر په ګوته کوي.
فولوین وايي: "کله چې موږ مقناطیسي ساحه پلي کوو، نو د دې ډومینونو څخه ډیر به په ورته لوري اشاره وکړي." "دوی کولی شي وده وکړي او کم شي، او بیا دوی کولی شي یو بل سره یوځای شي."
الکترونونه تقریبا د رڼا په سرعت کې دي
د دې پېښې لیدل اسانه نه دي. څېړونکو خپل مایکرو مقناطیسونه په برلین کې د ۸۰ متره پراخ ډونټ شکل لرونکي سنکروټرون ته یوړل، چې د BESSY II په نوم پیژندل کیږي، چیرې چې الکترونونه تر هغه وخته پورې ګړندي کیږي چې دوی تقریبا د رڼا په سرعت سره سفر کوي. هغه ګړندي حرکت کونکي الکترونونه بیا خورا روښانه ایکس وړانګې خپروي.
فولوین وايي: "موږ دا ایکس رې اخلو او په خپل مایکروسکوپ کې یې د رڼا په توګه کاروو."
ځکه چې الکترونونه د سنکروټرون شاوخوا په دوه نانو ثانیو کې جلا شوي بنچونو کې سفر کوي، هغه ایکس رې چې دوی یې خپروي په دقیق نبضونو کې راځي.
د سکیننګ ټرانسمیشن ایکس رې مایکروسکوپ، یا STXM، د موادو د مقناطیسي جوړښت د سنیپ شاټ جوړولو لپاره دا ایکس رې اخلي. د دې سنیپ شاټونو سره یوځای کولو سره، څیړونکي کولی شي په اصل کې یو فلم جوړ کړي چې وښيي چې مایکرو مقناطیس څنګه د وخت په تیریدو سره بدلون مومي.
د STXM په مرسته، فولوین او د هغه همکارانو خپل مایکرو مقناطیسونه د جریان د نبض سره ګډوډ کړل چې مقناطیسي ساحه یې رامینځته کړه، او د ډومینونو شکل بدل شو او د ورټیکس کور له مرکز څخه حرکت وکړ.
هغه وايي: "تاسو یو ډیر کوچنی مقناطیس لرئ، او بیا یې وهئ او هڅه کوئ چې هغه تصور کړئ کله چې بیا ځای پر ځای شي." وروسته، دوی ولیدل چې اصلي برخه بیرته مینځ ته راځي - مګر د یوې څنډې لارې په اوږدو کې، نه مستقیم کرښه.
فولوین وايي: "دا به یو ډول مرکز ته بیرته نڅا وکړي."
یو ځل وغورځېد او پای ته ورسېده
دا ځکه چې دوی د اپیتیکسیل موادو مطالعه کوي، کوم چې د سبسټریټ په سر کې رامینځته شوي چې څیړونکو ته اجازه ورکوي چې د موادو ملکیتونه تعدیل کړي، مګر په STXM کې د ایکس رې بندوي.
په NTNU NanoLab کې کار کولو سره، څیړونکو د کاربن د یوې طبقې لاندې د خپل مایکرو مقناطیس د ښخولو سره د سبسټریټ ستونزه حل کړه ترڅو د هغې مقناطیسي ملکیتونه خوندي کړي.
بیا دوی په احتیاط او دقیق ډول د ګیلیم ایونونو د متمرکز بیم سره لاندې سبسټریټ لرې کړ تر هغه چې یوازې یو ډیر پتلی طبقه پاتې شوه. د دې سختې پروسې په هر نمونې کې اته ساعته وخت نیولی شي - او یو غلطی کولی شي ناورین رامینځته کړي.
هغه وايي: "مهمه خبره دا ده چې که تاسو مقناطیسي ځواک له منځه یوسئ، نو موږ به دا په برلین کې د ناستې دمخه نه پوهیږو." "البته، چال دا دی چې له یو څخه ډیر نمونې راوړو."
له بنسټیز فزیک څخه تر راتلونکي وسایلو پورې
له نېکه مرغه دا کار وکړ، او ټیم د خپلو احتیاط سره چمتو شوي نمونو څخه کار واخیست ترڅو چارټ وکړي چې څنګه د مایکرو مقناطیس ډومینونه د وخت په تیریدو سره وده کوي او کمیږي. دوی د کمپیوټر سمولیشنونه هم رامینځته کړل ترڅو ښه پوه شي چې کوم ځواکونه په کار بوخت دي.
د بنسټیز فزیک په اړه زموږ د پوهې د پرمختګ سربیره، دا پوهیدل چې مقناطیسیت په دې اوږدوالي او وخت پیمانه کې څنګه کار کوي د راتلونکي وسایلو په جوړولو کې ګټور کیدی شي.
مقناطیسيزم لا دمخه د معلوماتو ذخیره کولو لپاره کارول کیږي، مګر څیړونکي اوس مهال د دې د لا زیاتې ګټې اخیستنې لپاره لارې چارې لټوي. د مثال په توګه، د وورټیکس کور او د مایکرو مقناطیس ډومینونو مقناطیسي سمتونه شاید د 0s او 1s په بڼه د معلوماتو کوډ کولو لپاره وکارول شي.
څیړونکي اوس په پام کې لري چې دا کار د فیرومقناطیسي ضد موادو سره تکرار کړي، چیرې چې د انفرادي مقناطیسي شیبو خالص اغیز لغوه کیږي. دا د کمپیوټر کولو په وخت کې ژمن دي - په تیوري کې، د فیرومقناطیسي ضد مواد د داسې وسیلو جوړولو لپاره کارول کیدی شي چې لږ انرژي ته اړتیا لري او حتی کله چې بریښنا له لاسه ورکړي مستحکم پاتې شي - مګر د تحقیق کولو لپاره خورا ستونزمن دي ځکه چې هغه سیګنالونه چې دوی یې تولیدوي خورا ضعیف وي.
سره له دې ننګونې، فولوین خوشبین دی. هغه وايي: "موږ لومړی ګام د دې ښودلو سره پوښلی چې موږ کولی شو نمونې جوړ کړو او د ایکس رې سره یې وګورو." "راتلونکی ګام به دا وي چې وګورو ایا موږ کولی شو د لوړ کیفیت نمونې جوړې کړو ترڅو د فیرو مقناطیسي ضد موادو څخه کافي سیګنال ترلاسه کړو."
د پوسټ وخت: می-۱۰-۲۰۲۱