چھوٹے میگنےٹ کے اندرونی کاموں کو دیکھنے کا ایک نیا طریقہ

این ٹی این یو کے محققین کچھ انتہائی روشن ایکس رے کی مدد سے فلمیں بنا کر چھوٹے ترازو پر مقناطیسی مواد پر روشنی ڈال رہے ہیں۔

این ٹی این یو کے محکمہ الیکٹرانک سسٹمز میں آکسائڈ الیکٹرانکس گروپ کے شریک ڈائریکٹر ایرک فولین ، اور بیلجیئم میں این ٹی این یو اور گینٹ یونیورسٹی کے ساتھیوں نے یہ دیکھنے کے لئے نکلا کہ جب کسی بیرونی مقناطیسی میدان سے پریشان ہوتا ہے تو کس طرح پتلی فلم مائکرو میگنیٹس تبدیل ہوتی ہیں۔ این ٹی این یو نینو اور ناروے کی ریسرچ کونسل کے ذریعہ جزوی طور پر مالی اعانت فراہم کی جانے والی یہ کام فزیکل ریویو ریسرچ جریدے میں شائع ہوا تھا۔

چھوٹے میگنےٹ

آئنار اسٹینڈل ڈیگرنیس نے تجربات میں استعمال ہونے والے چھوٹے مربع میگنےٹ ایجاد کیے۔

چھوٹے مربع میگنےٹ ، جو این ٹی این یو پی ایچ ڈی نے تیار کیا ہے۔ امیدوار آئنار اسٹینڈل ڈیگرنینس ، صرف دو مائکرو میٹر چوڑا ہیں اور چار سہ رخی ڈومینز میں تقسیم ہوجاتے ہیں ، ہر ایک مختلف مقناطیسی واقفیت کے ساتھ گھڑی کی سمت یا میگنےٹ کے گرد اینٹی گھڑی کی سمت کی طرف اشارہ کرتا ہے۔

کچھ مقناطیسی مواد میں ، ایٹموں کے چھوٹے چھوٹے گروہ ایک ساتھ مل کر ڈومینز نامی علاقوں میں بینڈ کرتے ہیں ، جس میں تمام الیکٹرانوں میں ایک ہی مقناطیسی رجحان ہوتا ہے۔

این ٹی این یو میگنےٹ میں ، یہ ڈومینز ایک مرکزی نقطہ یعنی ورٹیکس کور - پر ملتے ہیں جہاں مقناطیسی لمحہ براہ راست مواد کے ہوائی جہاز میں یا باہر جاتا ہے۔

"جب ہم مقناطیسی فیلڈ کا اطلاق کرتے ہیں تو ، ان میں سے زیادہ سے زیادہ ڈومین ایک ہی سمت کی طرف اشارہ کریں گے۔" "وہ بڑھ سکتے ہیں اور وہ سکڑ سکتے ہیں ، اور پھر وہ ایک دوسرے میں ضم ہوسکتے ہیں۔"

الیکٹران تقریبا روشنی کی رفتار سے

ایسا ہوتا دیکھ کر آسان نہیں ہے۔ محققین اپنے مائکرو میگنیٹس کو 80 میٹر چوڑا ڈونٹ کے سائز کا سنکروٹرن ، جسے برلن میں بسی II کے نام سے جانا جاتا ہے ، میں لے گیا ، جہاں الیکٹرانوں کو تیز کیا جاتا ہے جب تک کہ وہ روشنی کی رفتار سے سفر نہ کریں۔ وہ تیز رفتار حرکت پذیر الیکٹران پھر انتہائی روشن ایکس رے کا اخراج کرتے ہیں۔

فولون کا کہنا ہے کہ "ہم یہ ایکس رے لیتے ہیں اور انہیں اپنے خوردبین میں روشنی کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔

چونکہ الیکٹران دو نانو سیکنڈ کے ذریعہ جدا ہوئے جھنڈوں میں سنکروٹرن کے آس پاس سفر کرتے ہیں ، لہذا وہ جو ایکس رے خارج کرتے ہیں وہ عین دالوں میں آتے ہیں۔

اسکیننگ ٹرانسمیشن ایکس رے مائکروسکوپ ، یا ایس ٹی ایکس ایم ، مادے کے مقناطیسی ڈھانچے کا سنیپ شاٹ بنانے کے ل these ان ایکس رے لیتا ہے۔ ان سنیپ شاٹس کو ایک ساتھ سلائی کرکے ، محققین لازمی طور پر ایک ایسی فلم تشکیل دے سکتے ہیں جس میں دکھایا گیا ہے کہ وقت کے ساتھ ساتھ مائکرو میگنیٹ کس طرح تبدیل ہوتا ہے۔

ایس ٹی ایکس ایم کی مدد سے ، فولین اور اس کے ساتھیوں نے اپنے مائکرو میگنیٹس کو موجودہ کی نبض سے پریشان کیا جس نے مقناطیسی میدان پیدا کیا ، اور دیکھا کہ ڈومینز کی شکل بدلتی ہے اور مرکز سے بںور کور منتقل ہوتا ہے۔

وہ کہتے ہیں ، "آپ کے پاس بہت چھوٹا مقناطیس ہے ، اور پھر آپ اسے پھینک دیتے ہیں اور اس کی تصویر کشی کرنے کی کوشش کرتے ہیں جیسے یہ دوبارہ آباد ہوتا ہے۔" اس کے بعد ، انہوں نے بنیادی کو وسط میں واپس دیکھا - لیکن سمیٹتے ہوئے راستے کے ساتھ ، سیدھی لائن نہیں۔

فولین کا کہنا ہے کہ "یہ مرکز میں ایک طرح کا رقص کرے گا۔

ایک پرچی اور یہ ختم ہوچکا ہے

اس کی وجہ یہ ہے کہ وہ ایپیٹاکسیل مواد کا مطالعہ کرتے ہیں ، جو ایک سبسٹریٹ کے اوپری حصے پر بنائے جاتے ہیں جو محققین کو مواد کی خصوصیات کو موافقت دینے کی اجازت دیتا ہے ، لیکن ایس ٹی ایکس ایم میں ایکس رے کو مسدود کردے گا۔

این ٹی این یو نانولاب میں کام کرتے ہوئے ، محققین نے اپنی مقناطیسی خصوصیات کو بچانے کے لئے کاربن کی ایک پرت کے نیچے اپنے مائکرو میگنیٹ کو دفن کرکے سبسٹریٹ مسئلے کو حل کیا۔

پھر انہوں نے احتیاط سے اور واضح طور پر گیلیم آئنوں کے مرکوز شہتیر کے ساتھ نیچے سبسٹریٹ کو ختم کردیا جب تک کہ صرف ایک بہت ہی پتلی پرت باقی نہ رہے۔ محنت کش کے عمل میں ہر نمونے میں آٹھ گھنٹے لگ سکتے ہیں - اور ایک پرچی تباہی کا جادو کرسکتی ہے۔

"اہم بات یہ ہے کہ ، اگر آپ مقناطیسیت کو مار دیتے ہیں تو ، ہم برلن میں بیٹھنے سے پہلے یہ نہیں جان پائیں گے۔" "یقینا. چال ایک سے زیادہ نمونے لانے کی ہے۔"

بنیادی طبیعیات سے لے کر مستقبل کے آلات تک

شکر ہے کہ اس نے کام کیا ، اور ٹیم نے اپنے احتیاط سے تیار نمونے استعمال کیے تاکہ مائکرو میگنیٹ کے ڈومینز کیسے بڑھتے اور وقت کے ساتھ سکڑ جاتے ہیں۔ انہوں نے بہتر سمجھنے کے لئے کمپیوٹر کے نقوش بھی بنائے کہ کام میں کیا قوتیں ہیں۔

بنیادی طبیعیات کے بارے میں ہمارے علم کو آگے بڑھانے کے ساتھ ساتھ ، یہ سمجھنا کہ مقناطیسیت ان لمبائی اور وقت کے ترازو پر کس طرح کام کرتی ہے وہ مستقبل کے آلات بنانے میں مددگار ثابت ہوسکتی ہے۔

مقناطیسیت پہلے ہی ڈیٹا اسٹوریج کے لئے استعمال کی گئی ہے ، لیکن محققین فی الحال اس کے مزید استحصال کرنے کے طریقے تلاش کر رہے ہیں۔ مثال کے طور پر ، مائکرو میگنیٹ کے بںور کور اور ڈومینز کے مقناطیسی رجحانات کو شاید 0s اور 1s کی شکل میں معلومات کو انکوڈ کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

محققین کا مقصد اب اس کام کو اینٹی فروریگینیٹک مواد سے دہرانا ہے ، جہاں انفرادی مقناطیسی لمحوں کا خالص اثر ختم ہوجاتا ہے۔ جب یہ کمپیوٹنگ کی بات کی جاتی ہے تو یہ وعدہ کرتے ہیں-نظریہ میں ، اینٹی فروماگنیٹک مواد کو ایسے آلات بنانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے جن میں تھوڑا سا توانائی کی ضرورت ہوتی ہے اور بجلی ختم ہونے پر بھی مستحکم رہتا ہے-لیکن تفتیش کرنے میں بہت مشکل ہے کیونکہ ان کے پیدا کردہ اشارے زیادہ کمزور ہوں گے۔

اس چیلنج کے باوجود ، فولون پر امید ہے۔ وہ کہتے ہیں ، "ہم نے یہ ظاہر کرکے پہلی زمین کا احاطہ کیا ہے کہ ہم نمونے بناسکتے ہیں اور ان کو ایکس رے کے ذریعہ دیکھ سکتے ہیں۔" "اگلا مرحلہ یہ دیکھنا ہوگا کہ آیا ہم اینٹی فرومراگینیٹک مواد سے کافی سگنل حاصل کرنے کے لئے کافی اعلی معیار کے نمونے بناسکتے ہیں یا نہیں۔"