ننڍڙن مقناطيس جي اندروني ڪم کي ڏسڻ جو هڪ نئون طريقو

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

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

ننڍڙا مقناطيس

اينار اسٽينڊل ڊيگرنس تجربن ۾ استعمال ٿيندڙ ننڍڙا چورس مقناطيس ايجاد ڪيا.

ننڍڙا چورس مقناطيس، جيڪي NTNU پي ايڇ ڊي اميدوار اينار اسٽينڊل ڊيگرنس پاران ٺاهيا ويا آهن، صرف ٻه مائڪرو ميٽر ويڪرا آهن ۽ چار ٽڪنڊي ڊومينز ۾ ورهايل آهن، هر هڪ جو هڪ مختلف مقناطيسي رخ آهي جيڪو مقناطيس جي چوڌاري گھڙيال جي طرف يا گھڙيال جي مخالف طرف اشارو ڪري ٿو.

ڪجهه مقناطيسي مواد ۾، ايٽمن جا ننڍا گروپ گڏجي علائقن ۾ جڙيل هوندا آهن جن کي ڊومينز سڏيو ويندو آهي، جنهن ۾ سڀني اليڪٽرانن جو مقناطيسي رخ ساڳيو هوندو آهي.

NTNU مقناطيس ۾، اهي ڊومين هڪ مرڪزي نقطي تي ملن ٿا - وورٽيڪس ڪور - جتي مقناطيسي لمحو سڌو سنئون مواد جي جهاز ۾ يا ٻاهر اشارو ڪري ٿو.

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

اليڪٽران تقريبن روشني جي رفتار سان

اهو ڏسڻ آسان ناهي. محقق پنهنجن مائڪرو ميگنيٽ کي برلن ۾ هڪ 80 ميٽر ويڪر ڊونٽ جي شڪل واري سنڪروٽرون ڏانهن وٺي ويا، جيڪو BESSY II جي نالي سان مشهور آهي، جتي اليڪٽران تيز ٿين ٿا جيستائين اهي تقريبن روشني جي رفتار سان سفر نه ڪن. اهي تيز رفتار اليڪٽران پوءِ انتهائي روشن ايڪس ري خارج ڪن ٿا.

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

ڇاڪاڻ ته اليڪٽران سنڪروٽرون جي چوڌاري ٻن نانو سيڪنڊن سان الڳ ٿيل ٽولن ۾ سفر ڪن ٿا، انهن مان نڪرندڙ ايڪس ري صحيح نبض ۾ اچن ٿا.

هڪ اسڪيننگ ٽرانسميشن ايڪس ري مائڪروسڪوپ، يا ايس ٽي ايڪس ايم، انهن ايڪس ري کي مواد جي مقناطيسي ساخت جو هڪ سنيپ شاٽ ٺاهڻ لاءِ وٺي ٿو. انهن سنيپ شاٽس کي گڏ ڪرڻ سان، محقق بنيادي طور تي هڪ فلم ٺاهي سگهن ٿا جيڪو ڏيکاري ٿو ته مائڪرو ميگنيٽ وقت سان ڪيئن تبديل ٿئي ٿو.

STXM جي مدد سان، فولين ۽ سندس ساٿين پنهنجي مائڪرومگنيٽ کي ڪرنٽ جي نبض سان خراب ڪيو جيڪو هڪ مقناطيسي ميدان پيدا ڪيو، ۽ ڊومينز کي شڪل تبديل ڪندي ۽ وورٽيڪس ڪور کي مرڪز کان منتقل ٿيندي ڏٺو.

"توهان وٽ هڪ تمام ننڍڙو مقناطيس آهي، ۽ پوءِ توهان ان کي ڇڪيو ۽ ان کي تصوير ڏيڻ جي ڪوشش ڪريو جيئن اهو ٻيهر آباد ٿئي ٿو،" هو چوي ٿو. بعد ۾، انهن ڪور کي وچ ۾ واپس ڏٺو - پر هڪ گھمندڙ رستي سان، سڌي لڪير سان نه.

"اهو هڪ طرح سان مرڪز ڏانهن واپس ناچ ڪندو،" فولين چوي ٿو.

هڪ ڦاسي ۽ اهو ختم ٿي ويو.

اهو ئي سبب آهي جو اهي ايپيٽيڪسيل مواد جو مطالعو ڪندا آهن، جيڪي هڪ سبسٽريٽ جي چوٽي تي ٺاهيا ويندا آهن جيڪي محققن کي مواد جي خاصيتن کي تبديل ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿا، پر STXM ۾ ايڪس ري کي بلاڪ ڪندا.

NTNU NanoLab ۾ ڪم ڪندي، محققن پنهنجي مائڪرومگنيٽ کي ڪاربان جي هڪ پرت هيٺ دفن ڪري سبسٽريٽ جو مسئلو حل ڪيو ته جيئن ان جي مقناطيسي خاصيتن کي بچائي سگهجي.

پوءِ انهن احتياط ۽ صحيح طور تي گيليم آئنز جي هڪ مرڪوز شعاع سان هيٺان سبسٽريٽ کي ڪٽي ڇڏيو جيستائين صرف هڪ تمام پتلي پرت باقي رهي. محنتي عمل ۾ هر نموني ۾ اٺ ڪلاڪ لڳي سگهن ٿا - ۽ هڪ سلپ آفت کي جادو ڪري سگهي ٿي.

"اهم ڳالهه اها آهي ته، جيڪڏهن توهان مقناطيسيت کي ختم ڪري ڇڏيو، ته اسان کي برلن ۾ ويهڻ کان اڳ خبر نه پوندي،" هو چوي ٿو. "چال، يقيناً، هڪ کان وڌيڪ نمونا آڻڻ آهي."

بنيادي فزڪس کان مستقبل جي ڊوائيسز تائين

شڪر آهي ته اهو ڪم ڪيو، ۽ ٽيم پنهنجن احتياط سان تيار ڪيل نمونن کي استعمال ڪيو ته ڪيئن مائڪرو ميگنيٽ جا ڊومين وقت سان گڏ وڌندا ۽ گهٽجي ويندا آهن. انهن ڪمپيوٽر سموليشن پڻ ٺاهيا ته بهتر طور تي سمجهي سگهجي ته ڪهڙيون قوتون ڪم ڪري رهيون آهن.

بنيادي فزڪس جي اسان جي ڄاڻ کي وڌائڻ سان گڏ، اهو سمجهڻ ته مقناطيس انهن ڊيگهه ۽ وقت جي پيماني تي ڪيئن ڪم ڪري ٿو، مستقبل جي ڊوائيسز ٺاهڻ ۾ مددگار ثابت ٿي سگهي ٿو.

مقناطيسزم اڳ ۾ ئي ڊيٽا اسٽوريج لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، پر محقق هن وقت ان کي وڌيڪ استعمال ڪرڻ جا طريقا ڳولي رهيا آهن. مثال طور، وورٽيڪس ڪور ۽ مائڪرومگنيٽ جي ڊومينز جي مقناطيسي رخن کي شايد 0s ۽ 1s جي صورت ۾ معلومات کي انڪوڊ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

محقق هاڻي هن ڪم کي اينٽي فيرو ميگنيٽڪ مواد سان ورجائڻ جو ارادو رکن ٿا، جتي انفرادي مقناطيسي لمحن جو خالص اثر ختم ٿي ويندو آهي. جڏهن ڪمپيوٽنگ جي ڳالهه اچي ٿي ته اهي واعدو ڪندڙ آهن - نظريي ۾، اينٽي فيرو ميگنيٽڪ مواد ڊوائيسز ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجن ٿا جن کي ٿوري توانائي جي ضرورت هوندي آهي ۽ بجلي جي ضايع ٿيڻ تي به مستحڪم رهندا آهن - پر تحقيق ڪرڻ تمام ڏکيو آهي ڇاڪاڻ ته اهي پيدا ٿيندڙ سگنل تمام ڪمزور هوندا.

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