NTNU-nyň gözlegçileri, aşa ýagty rentgen şöhleleriniň kömegi bilen film döretmek arkaly kiçijik terezide magnit materiallaryna ýagtylyk berýärler.
NTNU-nyň Elektron ulgamlar bölüminiň oksid elektronika toparynyň egindeş müdiri Erik Folwen we NTNU we Belgiýanyň Get uniwersitetiniň kärdeşleri daşarky magnit meýdany bilen biynjalyk bolanda inçe filmli mikromagnitleriň üýtgemegini görmek üçin ýola çykdylar.NTNU Nano we Norwegiýanyň Gözleg Geňeşi tarapyndan bölekleýin maliýeleşdirilen bu iş “Fiziki syn gözlegleri” inurnalynda çap edildi.
Kiçijik magnitler
Einar Standal Digernes synaglarda ulanylýan kiçijik inedördül magnitleri oýlap tapdy.
NTNU ylymlaryň kandidaty tarapyndan döredilen kiçijik inedördül magnitler.dalaşgär Einar Standal Digernes, ini bary-ýogy iki mikrometr bolup, dört üçburçly domene bölünýär, hersiniň magnit ugry ýa-da magnitleriň töwereginde sagat ugruna gönükdirilen üýtgeşik magnit ugry bar.
Käbir magnit materiallarynda atomlaryň kiçi toparlary, ähli elektronlaryň birmeňzeş magnit ugry bolan domenler diýilýän ýerlere birleşýär.
NTNU magnitlerinde bu domenler merkezi nokatda - worteks ýadrosynda birleşýär, bu ýerde magnit pursaty materialyň tekizligine ýa-da daşyna çykýar.
Folwen: "Magnit meýdany ulananymyzda, bu domenleriň köpüsi şol tarapa gönükdiriler" -diýdi."Ösüp bilerler we kiçelip bilerler, soň bolsa biri-birine goşulyp bilerler".
Elektronlar ýagtylyk tizliginde diýen ýaly
Muny görmek aňsat däl.Gözlegçiler mikromagnitlerini Berlinde BESSY II diýlip atlandyrylýan 80 metr giňlikdäki don şekilli sinhrotrona alyp gitdiler, bu ýerde elektronlar ýagtylyk tizliginde diýen ýaly hereket edýänçä tizlenýär.Şol çalt hereket edýän elektronlar soňra gaty ýagty rentgen şöhlelerini çykarýarlar.
Folwen: "Bu rentgen şöhlelerini alýarys we mikroskopymyzda ýagtylyk hökmünde ulanýarys" -diýdi.
Elektronlar iki nanosekunt bilen bölünen toparlarda sinhrotronyň töwereginde aýlanýandyklary sebäpli, olaryň çykýan rentgen şöhleleri takyk impulslarda bolýar.
Gözleýän rentgen mikroskopy ýa-da STXM, şol rentgen şöhlelerini materialyň magnit gurluşynyň gysgaça suratyny döretmek üçin alýar.Gözlegçiler bu suratlary bir ýere jemlemek bilen, mikromagnitiň wagtyň geçmegi bilen üýtgemegini görkezýän film döredip bilerler.
STXM-iň kömegi bilen Folwen we onuň kärdeşleri magnit meýdany döredýän tok impulsy bilen mikromagnitlerini bozdular we domenleriň görnüşiniň üýtgeýändigini we worteks ýadrosynyň merkezden hereketini gördüler.
"Sizde gaty kiçijik magnit bar, soň bolsa ony sokup, täzeden çözülen ýaly şekillendirmäge synanyşýarsyňyz" -diýýär.Şondan soň ýadrosyň ortasyna gaýdyp gelendigini gördüler, ýöne göni çyzyk däl-de, egrem-bugram ýolda.
Folwen: "Bu merkeze gaýdyp tans eder" -diýdi.
Bir süýşmek we gutardy
Sebäbi gözlegçilere materialyň häsiýetlerini üýtgetmäge mümkinçilik berýän, ýöne STXM-de rentgen şöhlelerini bloklaýan substratyň üstünde döredilen epitaksial materiallary öwrenýärler.
NTNU NanoLab-da işleýän gözlegçiler, magnit häsiýetlerini goramak üçin mikromagnitini uglerod gatlagyna gömmek bilen substrat meselesini çözdüler.
Soňra bolsa gaty inçe gatlak galýança galliý ionlarynyň fokusly şöhlesi bilen aşaky substraty seresaplylyk bilen kesdiler.Agyr iş, her nusga üçin sekiz sagat gerek bolup biler we bir süýşmek betbagtçylyga sebäp bolup biler.
"Iň möhüm zat, magnitizmi öldürseňiz, Berlinde oturmazdan ozal bilmeris".Elbetde, hile, birden köp nusga getirmek. "
Esasy fizikadan geljekki enjamlara
Bagtymyza, işledi we topar mikromagnit domenleriniň wagtyň geçmegi bilen ulalýandygyny we kiçelýändigini düzmek üçin seresaplylyk bilen taýýarlanan nusgalaryny ulandy.Şeýle hem, haýsy güýçleriň işleýändigine has gowy düşünmek üçin kompýuter simulýasiýalaryny döretdiler.
Esasy fizika baradaky bilimlerimizi ösdürmek bilen birlikde, magnitiň bu uzynlykda we wagt terezilerinde nähili işleýändigine düşünmek geljekki enjamlary döretmekde peýdaly bolup biler.
Magnitizm eýýäm maglumatlary saklamak üçin ulanylýar, ýöne häzirki wagtda gözlegçiler mundan has peýdalanmagyň ýollaryny gözleýärler.Worteks ýadrosynyň magnit ugurlary we mikromagnit domenleri, meselem, 0s we 1s görnüşinde maglumatlary kodlamak üçin ulanylyp bilner.
Gözlegçiler indi bu işi aýry-aýry magnit pursatlarynyň sap täsiri ýatyrylýan anti-ferromagnit materiallar bilen gaýtalamagy maksat edinýärler.Hasaplama barada aýdylanda, bu perspektiwaly - teoriýa boýunça anti-ferromagnit materiallar az energiýa talap edýän we güýç ýitirilen ýagdaýynda hem durnukly bolup bilýän enjamlary öndürmek üçin ulanylyp bilner, ýöne derňemek has kyn, sebäbi öndürýän signallary has gowşak bolar. .
Şol kynçylyga garamazdan, Folwen umytly."Nusga ýasap, rentgen arkaly seredip biljekdigimizi görkezmek bilen ilkinji ýeri gurşadyk" -diýýär."Indiki ädim, anti-ferromagnit materialdan ýeterlik signal almak üçin ýeterlik ýokary hilli nusgalary taýýarlap biljekdigimizi görmek bolar."
Iş wagty: 10-2021-nji maý