O loʻo faʻamalamalamaina e le au suʻesuʻe mai le NTNU mea faʻamaneta i ni fua laiti e ala i le fatuina o ata tifaga faʻatasi ai ma le fesoasoani a nisi o ave-X e matua pupula lava.
Na faia e Erik Folven, o le faatonu lagolago o le vaega o mea eletise okesene i le Matagaluega o Faiga Faaeletonika a le NTNU, ma ana paaga mai le NTNU ma le Iunivesite o Ghent i Peleseuma se sailiga e vaai pe faapefea ona suia ia maneta laiti pe a faalavelaveina e se fanua maneta mai fafo. O le galuega, lea na faatupeina faatasi e le NTNU Nano ma le Research Council of Norway, na lolomiina i le mekasini Physical Review Research.
Maneta laiti
Na fatuina e Einar Standal Digernes ni maneta faatafafā laiti na faʻaaogaina i faʻataʻitaʻiga.
O maneta faatafafā laiti, na fatuina e le sui tauva o le NTNU Ph.D. o Einar Standal Digernes, e na o le lua micrometer le lautele ma vaevaeina i ni vaega tafatolu e fa, e tofu ma se fa'atulagaga maneta eseese e fa'asino i le itu taumatau po'o le itu fa'asaga i le itu taumatau i tafatafa o maneta.
I nisi o mea fa'akeneka, e fa'apotopoto fa'atasi vaega laiti o atoms i ni vaega e ta'ua o domains, lea e tutusa ai le fa'atulagaina fa'akeneka o electrons uma.
I totonu o maneta NTNU, e feiloa'i nei vaega i se nofoaga tutotonu—le vortex core—lea e fa'asino sa'o atu ai le magnetic moment i totonu po'o fafo o le va'alele o le meafaitino.
“A tatou faʻaaogaina se fanua maneta, o le a faʻateleina pea nei vaega o le a faʻasino i le itu lava e tasi,” o le tala lea a Folven. “E mafai ona latou tuputupu aʻe ma e mafai ona latou faʻaitiitia, ona mafai lea ona latou tuʻufaʻatasia le tasi i le isi.”
Elekitona e toetoe lava i le saoasaoa o le malamalama
E lē faigofie ona vaaia lenei mea o tupu. Na ave e le au suʻesuʻe a latou micromagnets i se synchrotron e foliga pei o se donut e 80m le lautele, e taʻua o le BESSY II, i Perelini, lea e faʻavavevaveina ai eletise seʻia oʻo ina latou malaga i le saoasaoa e toetoe lava o le malamalama. Ona faʻasalalauina lea e na eletise e vave ona gaoioi ni ave X e matuā pupula lava.
“Matou te aveina nei ave-X ma faʻaaogaina e fai ma malamalama i la matou maikolopeko,” o le tala lea a Folven.
Ona o femalagaa'i o eletise i le synchrotron i ni vaega e vaeluaina e lua nanosekone, o ave-X latou te fa'asalalauina e o'o mai i ni pulupulu sa'o.
O le scanning transmission X-ray microscope, po'o le STXM, e fa'aaogā na X-ray e fatu ai se ata o le fausaga fa'amaneta o le meafaitino. O le tu'ufa'atasia o nei ata, e mafai ai e le au su'esu'e ona fatuina se ata tifaga e fa'aalia ai le suiga o le micromagnet i le aluga o taimi.
Faatasi ai ma le fesoasoani a le STXM, na fa'alavelaveina ai e Folven ma ana pa'aga a latou micromagnets i se pulse o le eletise lea na mafua ai se fanua maneta, ma va'aia ai le suia o foliga o vaega ma le vortex core o lo'o gaoioi mai le ogatotonu.
“E iai sau maneta laʻitiiti lava, ona e tuiina lea ma taumafai e vaʻai i ai a o toe toʻa,” o lana tala lea. Mulimuli ane, na latou vaʻaia le ogatotonu o loʻo toe foʻi i le ogatotonu—ae i se ala piʻopiʻo, ae lē o se laina saʻo.
“O le a pei o se siva e toe foʻi atu i le ogatotonu,” o le tala lea a Folven.
Tasi le pa'ū ma ua uma loa
Ona o lo latou suʻesuʻeina o meafaitino epitaxial, ia e faia i luga o se mea e mafai ai e le au suʻesuʻe ona fetuʻunaʻi meatotino o le meafaitino, ae o le a poloka ai ave-X i totonu o se STXM.
I le galulue ai i le NTNU NanoLab, na foia ai e le au suʻesuʻe le faʻafitauli o le substrate e ala i le tanumia o la latou micromagnet i lalo o se vaega o le carbon e puipuia ai ona meatotino magnetic.
Ona latou tipiina lea ma le faaeteete ma le sa'o le mea o lo'o i lalo i se ave fa'apitoa o gallium ions se'ia o'o ina na'o se vaega manifinifi lava o totoe. O le faiga faigata e ono alu ai le valu itula i le fa'ata'ita'iga ta'itasi—ma o le tasi lava se mea sese e ono i'u ai i se mala.
“O le mea taua, afai e te tapeina le malosiaga fa'amagnetise, o le a tatou le iloa lena mea a'o le'i nonofo i Perelini,” o lana tala lea. “O le togafiti, ioe, o le aumaia lea o le sili atu ma le tasi fa'ata'ita'iga.”
Mai le fisiki faavae i masini o le lumanai
O le mea e faafetai ai, sa aoga, ma sa faʻaaogaina e le 'au a latou faʻataʻitaʻiga na saunia ma le faʻaeteete e faʻaalia ai le auala e tuputupu aʻe ai ma faʻaitiitia ai vaega o le micromagnet i le aluga o taimi. Sa latou fatuina foʻi ni faʻataʻitaʻiga komepiuta e malamalama atili ai po o a malosiaga o loʻo galulue.
E le gata i le faʻalauteleina o lo tatou malamalama i le fisiki faavae, ae o le malamalama i le auala e galue ai le magnetism i nei umi ma taimi e mafai ona fesoasoani i le fatuina o masini i le lumanaʻi.
Ua uma ona faʻaaogaina le maneta mo le teuina o faʻamatalaga, ae o loʻo sailia nei e le au suʻesuʻe ni auala e faʻaaogaina atili ai. O faʻatulagaga maneta o le vortex core ma vaega o se micromagnet, mo se faʻataʻitaʻiga, atonu e mafai ona faʻaaogaina e faʻailoga ai faʻamatalaga i le tulaga o 0s ma 1s.
O loʻo taumafai nei le au suʻesuʻe e toe faia lenei galuega i mea e teteʻe i le ferromagnetic, lea e faʻaleaogaina ai le aafiaga atoa o taimi faʻamagnetic taʻitasi. O nei mea e folafola mai pe a oʻo mai i le faʻakomepiuta—i le teorema, e mafai ona faʻaaogaina mea e teteʻe i le ferromagnetic e fai ai masini e manaʻomia sina malosi ma tumau pea le mautu tusa lava pe leai se eletise—ae e sili atu ona faigata ona suʻesuʻeina aua o faʻailoilo latou te gaosia o le a vaivai tele.
E ui i lea luʻitau, ae o Folven e mautinoa lava. “Ua matou faʻatinoina le mea muamua e ala i le faʻaalia e mafai ona matou faia ni faʻataʻitaʻiga ma vaʻavaʻai i ai i ave-X,” o lana tala lea. “O le isi laʻasaga o le vaʻai pe mafai ona matou faia ni faʻataʻitaʻiga e lava le maualuga o le tulaga e maua ai se faʻailoilo lava mai se mea e teteʻe i le ferromagnetic.”
Taimi na lafoina ai: 10-Me-2021