Chèchè ki soti nan NTNU yo bay limyè sou materyèl mayetik nan ti echèl lè yo kreye sinema avèk èd nan kèk reyon X trè byen klere.
Erik Folven, ko-direktè gwoup elektwonik oksid nan Depatman Sistèm Elektwonik NTNU a, ak kòlèg li nan NTNU ak Ghent University nan Bèljik te kòmanse wè ki jan mikwo-aman fim mens chanje lè yo detounen pa yon jaden mayetik deyò.Travay la, ki te finanse pasyèlman pa NTNU Nano ak Konsèy Rechèch Nòvèj, te pibliye nan jounal Physical Review Research.
Ti leman
Einar Standal Digernes envante ti leman kare yo itilize nan eksperyans yo.
Ti leman kare yo, ki te kreye pa NTNU Ph.D.kandida Einar Standal Digernes, yo jis de mikromèt lajè epi yo divize an kat domèn triyangilè, yo chak ak yon oryantasyon mayetik diferan ki montre nan direksyon goch oswa anti-goch alantou leman yo.
Nan sèten materyèl mayetik, pi piti gwoup atòm mete ansanm nan zòn yo rele domèn, kote tout elektwon yo gen menm oryantasyon mayetik.
Nan leman NTNU yo, domèn sa yo rankontre nan yon pwen santral-nwayo toubiyon-kote moman mayetik la montre dirèkteman nan oswa soti nan plan materyèl la.
"Lè nou aplike yon chan mayetik, pi plis ak plis nan domèn sa yo pral pwen nan menm direksyon an," di Folven."Yo ka grandi epi yo ka retresi, epi Lè sa a, yo ka rantre youn nan lòt."
Elektwon prèske nan vitès limyè a
Wè sa rive se pa fasil.Chèchè yo te mennen mikwo-aman yo nan yon synchrotron 80m lajè ki gen fòm beye, ke yo rekonèt kòm BESSY II, nan Bèlen, kote elektwon yo akselere jiskaske yo vwayaje nan prèske vitès limyè a.Lè sa a, elektwon sa yo ki deplase rapid emèt reyon X trè klere.
"Nou pran radyografi sa yo epi sèvi ak yo kòm limyè nan mikwoskòp nou an," di Folven.
Paske elektwon yo vwayaje alantou synchrotron an pakèt ki separe pa de nanosegond, reyon X yo emèt yo vini nan pulsasyon presi.
Yon mikwoskòp radyografi transmisyon eskanè, oswa STXM, pran reyon X sa yo pou kreye yon snapshot nan estrikti mayetik materyèl la.Lè yo koud snapshots sa yo ansanm, chèchè yo ka esansyèlman kreye yon fim ki montre ki jan mikwomayèt la chanje sou tan.
Avèk èd STXM a, Folven ak kòlèg li yo detounen mikwo-aman yo ak yon batman kouran ki te jenere yon jaden mayetik, epi yo wè domèn yo chanje fòm ak nwayo vortex la deplase soti nan sant la.
"Ou gen yon leman piti anpil, epi Lè sa a, ou pike li epi eseye imaj li kòm li rezoud ankò," li te di.Apre sa, yo te wè nwayo a retounen nan mitan an—men sou yon chemen siwouyan, pa yon liy dwat.
"Li pral kalite dans tounen nan sant la," di Folven.
Yon glise epi li fini
Se paske yo etidye materyèl epitaxial, ki kreye sou tèt yon substra ki pèmèt chèchè yo ajiste pwopriyete yo nan materyèl la, men ta bloke radyografi yo nan yon STXM.
Travay nan NTNU NanoLab, chèchè yo rezoud pwoblèm substra a lè yo antere mikwo-aman yo anba yon kouch kabòn pou pwoteje pwopriyete mayetik li yo.
Lè sa a, yo ak anpil atansyon epi jisteman koupe substra a anba ak yon gwo bout bwa konsantre nan iyon galyòm jiskaske sèlman yon kouch trè mens rete.Pwosesis rigoureux la ka pran uit èdtan pou chak echantiyon—epi yon sèl glise moute ka eple yon dezas.
"Bagay la kritik se ke, si ou touye mayetis la, nou pa pral konnen sa anvan nou chita nan Bèlen," li te di."Trick la se, nan kou, pote plis pase yon echantiyon."
Soti nan fizik fondamantal nan aparèy nan lavni
Erezman, li te travay, epi ekip la te itilize echantiyon yo te prepare ak anpil atansyon pou montre kouman domèn mikwo-eman an grandi ak retresi sou tan.Yo menm tou yo te kreye simulation òdinatè yo pi byen konprann ki fòs yo te nan travay.
Menm jan ak avanse konesans nou nan fizik fondamantal, konprann ki jan mayetis travay nan echèl longè ak tan sa yo ta ka itil nan kreye aparèy nan lavni.
Mayetis deja itilize pou depo done, men chèchè yo ap chèche kounye a fason pou eksplwate li pi lwen.Oryantasyon mayetik nwayo toubiyon an ak domèn yon mikwomayet, pou egzanp, ta ka petèt itilize pou kode enfòmasyon sou fòm 0s ak 1s.
Chèchè yo kounye a vize repete travay sa a ak materyèl anti-ferwomayetik, kote efè nèt la nan moman endividyèl yo mayetik anile soti.Sa yo pwomèt lè li rive nan enfòmatik—nan teyori, materyèl anti-ferwomayetik yo ta ka itilize pou fè aparèy ki mande ti enèji epi ki rete estab menm lè yo pèdi kouran—men anpil pi difisil pou envestige paske siyal yo pwodwi yo pral pi fèb. .
Malgre defi sa a, Folven optimis."Nou te kouvri premye tè a lè nou montre nou ka fè echantiyon epi gade nan yo ak radyografi," li te di."Pwochen etap la pral wè si nou ka fè echantiyon nan bon jan kalite ase pou jwenn ase siyal nan yon materyèl anti-ferwomayetik."
Tan poste: Me-10-2021