ننڍڙن مقناطيس جي اندروني ڪم کي ڏسڻ لاء هڪ نئون طريقو

NTNU جا محقق ڪجهه انتهائي روشن ايڪس ري جي مدد سان فلمون ٺاهي ننڍي پيماني تي مقناطيسي مواد تي روشني وجهي رهيا آهن.

ايرڪ فولون، NTNU جي اليڪٽرانڪ سسٽم جي ڊپارٽمينٽ ۾ آڪسائيڊ اليڪٽرانڪس گروپ جو ڪو ڊائريڪٽر، ۽ بيلجيم ۾ NTNU ۽ گينٽ يونيورسٽي جا ساٿي اهو ڏسڻ لاءِ نڪتا ته ڪيئن پتلي فلم مائڪرو ميگنيٽ تبديل ٿين ٿا جڏهن ٻاهرئين مقناطيسي فيلڊ کان پريشان ٿين ٿا.ڪم، جزوي طور تي NTNU نانو ۽ ناروي جي ريسرچ ڪائونسل پاران فنڊ، جرنل فزيڪل ريويو ريسرچ ۾ شايع ڪيو ويو.

ننڍو مقناطيس

Einar Standal Digernes تجربن ۾ استعمال ٿيندڙ ننڍڙا چورس مقناطيس ايجاد ڪيا.

ننڍڙا چورس مقناطيس، ٺاهيل NTNU Ph.D.اميدوار Einar Standal Digernes، صرف ٻه مائڪرو ميٽر ويڪرا آهن ۽ چار ٽڪنڊي ڊومينز ۾ ورهايل آهن، هر هڪ مختلف مقناطيسي رخ سان اشارو ڪري ٿو ڪلاڪ جي طرف يا مقناطيس جي چوڌاري مخالف ڪلاڪ.

ڪجهه مقناطيسي مواد ۾، ائٽم جا ننڍا گروپ گڏ ٿين ٿا انهن علائقن ۾ جن کي ڊومينز سڏيو وڃي ٿو، جنهن ۾ سڀئي اليڪٽران ساڳيا مقناطيسي رخ رکن ٿا.

NTNU مقناطيس ۾، اهي ڊومينز هڪ مرڪزي نقطي تي ملن ٿا - vortex ڪور - جتي مقناطيسي لمحو سڌو سنئون مواد جي جهاز جي اندر يا ٻاهر نڪرندو آهي.

"جڏهن اسان هڪ مقناطيسي فيلڊ لاڳو ڪندا آهيون، انهن مان وڌيڪ ۽ وڌيڪ ڊومين ساڳئي طرف اشارو ڪندا،" فولون چوي ٿو."اهي وڌي سگهن ٿا ۽ اهي سڪي سگهن ٿا، ۽ پوءِ اهي هڪ ٻئي ۾ ضم ٿي سگهن ٿا."

اليڪٽران لڳ ڀڳ روشني جي رفتار تي

اهو ڏسڻ آسان ناهي.محقق پنهنجن مائڪرو ميگنيٽ کي 80 ميٽر ويڪرو ڊونٽ جي شڪل واري سنڪروٽرون ڏانهن وٺي ويا، جنهن کي BESSY II جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو، برلن ۾، جتي اليڪٽران تيز ٿين ٿا جيستائين اهي روشني جي رفتار تي سفر ڪري رهيا آهن.اهي تيز رفتاري وارا اليڪٽران پوءِ انتهائي روشن ايڪس ريز خارج ڪندا آهن.

"اسان اهي ايڪس ري وٺون ٿا ۽ انهن کي پنهنجي خوردبيني ۾ روشني طور استعمال ڪريون ٿا،" فولون چوي ٿو.

ڇاڪاڻ ته اليڪٽران سنڪروٽران جي چوڌاري ٻن نانوز سيڪنڊن کان الڳ ٿيل بنچن ۾ سفر ڪندا آهن، اهي ايڪس ريز جيڪي اهي خارج ڪن ٿا اهي صحيح دال ۾ اچن ٿيون.

هڪ اسڪيننگ ٽرانسميشن ايڪس ري خوردبيني، يا STXM، مواد جي مقناطيسي ساخت جو هڪ سنيپ شاٽ ٺاهڻ لاء اهي ايڪس ريز وٺي ٿو.انهن تصويرن کي گڏ ڪرڻ سان، محقق لازمي طور تي هڪ فلم ٺاهي سگهن ٿا جنهن ۾ ڏيکاريل آهي ته مائڪرو ميگنيٽ وقت سان ڪيئن بدلجي ٿو.

STXM جي مدد سان، فولوين ۽ سندس ساٿين پنھنجي مائڪرو ميگنيٽ کي ڪرنٽ جي نبض سان خراب ڪيو جيڪو مقناطيسي ميدان پيدا ڪري ٿو، ۽ ڊومينز کي شڪل تبديل ڪندي ڏٺو ۽ وورٽيڪس ڪور مرڪز کان منتقل ٿي ويو.

”توهان وٽ هڪ تمام ننڍڙو مقناطيس آهي، ۽ پوءِ توهان ان کي ڇڪيو ۽ ان کي تصوير ڏيڻ جي ڪوشش ڪريو جيئن اهو ٻيهر آباد ٿئي،“ هو چوي ٿو.ان کان پوءِ، هنن ڏٺو ته بنيادي واپس وچ ڏانهن موٽندي آهي- پر هڪ ونڊڻ واري رستي سان، نه سڌي لڪير تي.

"اها قسم جو ناچ مرڪز ڏانهن واپس ٿيندو،" فولون چوي ٿو.

هڪ پرچي ۽ اهو ختم ٿي ويو آهي

اهو ئي سبب آهي ته اهي epitaxial مواد جو مطالعو ڪن ٿا، جيڪي هڪ سبسٽريٽ جي چوٽي تي ٺاهيا ويا آهن جيڪي تحقيق ڪندڙن کي مواد جي ملڪيت کي ٽائيڪ ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿا، پر ايڪس ريز کي STXM ۾ بلاڪ ڪندو.

NTNU NanoLab ۾ ڪم ڪندي، محقق ان جي مقناطيسي خاصيتن کي بچائڻ لاء ڪاربن جي هڪ پرت جي هيٺان پنهنجي مائڪرو ميگنيٽ کي دفن ڪندي سبسٽريٽ جو مسئلو حل ڪيو.

ان کان پوءِ هنن احتياط سان ۽ صحيح نموني هيٺان هيٺان ٿلهي پٽي کي گيليم آئنز جي هڪ مرڪوز شعاع سان ڪٽي ڇڏيو، جيستائين رڳو هڪ تمام ٿلهي پرت رهي.ڏکوئيندڙ عمل اٺ ڪلاڪ في نمونو وٺي سگهي ٿو- ۽ هڪ پرچي مٿي تباهي آڻي سگهي ٿي.

"نازڪ شيء اها آهي ته، جيڪڏهن توهان مقناطيس کي ماريندا آهيو، اسان کي خبر ناهي ته اسان برلن ۾ ويهڻ کان اڳ،" هو چوي ٿو."چال آهي، يقينا، هڪ کان وڌيڪ نموني آڻڻ."

بنيادي فزڪس کان مستقبل جي ڊوائيسز تائين

شڪر آهي ته اهو ڪم ڪيو، ۽ ٽيم انهن جي احتياط سان تيار ڪيل نمونن کي چارٽ ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ته ڪيئن مائڪرو ميگنيٽ جي ڊومينز وڌندا آهن ۽ وقت سان سڪي ويندا آهن.انهن ڪمپيوٽر جي تخليق پڻ ٺاهيا آهن بهتر سمجهڻ لاءِ ته ڪهڙيون قوتون ڪم تي هيون.

انهي سان گڏ اسان جي بنيادي فزڪس جي ڄاڻ کي اڳتي وڌائڻ، سمجھڻ ته ڪيئن مقناطيسيزم انهن ڊگھائي ۽ وقت جي ماپ تي ڪم ڪري ٿو مستقبل جي ڊوائيسز ٺاهڻ ۾ مددگار ثابت ٿي سگهي ٿي.

مقناطيس اڳ ۾ ئي ڊيٽا اسٽوريج لاء استعمال ڪيو ويو آهي، پر محقق هن وقت ان کي وڌيڪ استحصال ڪرڻ جا طريقا ڳولي رهيا آهن.vortex core ۽ micromagnet جي ڊومينز جا مقناطيسي رخ، مثال طور، شايد 0s ۽ 1s جي صورت ۾ معلومات کي انڪوڊ ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگھن ٿا.

محقق هاڻي هن ڪم کي مخالف فيرومگنيٽڪ مواد سان ورجائڻ جو مقصد ڪري رهيا آهن، جتي انفرادي مقناطيسي لمحن جو خالص اثر رد ڪري ٿو.اهي واعدو ڪندڙ آهن جڏهن ڪمپيوٽنگ جي ڳالهه اچي ٿي- نظريي ۾، اينٽي فروميگنيٽڪ مواد استعمال ڪري سگهجن ٿا ڊوائيسز ٺاهڻ لاءِ جن کي ٿوري توانائي جي ضرورت آهي ۽ طاقت ضايع ٿيڻ جي باوجود به مستحڪم رهي ٿي- پر تحقيق ڪرڻ تمام گهڻو مشڪل آهي ڇاڪاڻ ته اهي جيڪي سگنل پيدا ڪندا آهن اهي گهڻو ڪمزور هوندا. .

انهي چئلينج جي باوجود، فولون پراميد آهي.”اسان پهرين زمين کي ڍڪي ڇڏيو آهي ڏيکاريو ته اسين نمونا ٺاهي سگهون ٿا ۽ انهن کي ايڪس ري سان ڏسي سگهون ٿا،“ هو چوي ٿو."اڳيون قدم اهو ڏسڻ لاءِ هوندو ته ڇا اسان ڪافي اعليٰ معيار جا نمونا ٺاهي سگهون ٿا ته جيئن هڪ اينٽي فيرومگنيٽڪ مواد مان ڪافي سگنل حاصل ڪري سگهون."