Cilmi-baarayaal ka socda NTNU ayaa iftiiminaya walxaha birlabta ah ee miisaannada yaryar iyagoo abuuraya filimaan iyagoo kaashanaya raajo X-ray oo aad u dhalaalaya.
Erik Folven, oo ah agaasime ku xigeenka kooxda elektaroonigga oksaydhka ee Waaxda Nidaamyada Elektarooniga ah ee NTNU, iyo asxaabtiisa ka socda NTNU iyo Jaamacadda Ghent ee Belgium ayaa bilaabay inay arkaan sida micromagnets-ka filimka khafiifka ah isu beddelaan marka ay khalkhal galiyaan goob birlabeed oo dibadda ah. Shaqada, oo qayb ahaan ay maalgeliyeen NTNU Nano iyo Golaha Cilmi-baarista ee Norway, ayaa lagu daabacay joornaalka Physical Review Research.
Birlab yar yar
Einar Standal Digernes waxay aliftay birlabyada yaryar ee laba jibbaaran ee loo isticmaalay tijaabooyinka.
Birlabyada yaryar ee laba jibbaaran, oo uu sameeyay musharaxa NTNU Ph.D. Einar Standal Digernes, waa laba mikrometer oo ballac ah waxayna u qaybsan yihiin afar qaybood oo saddex geesood ah, mid walbana wuxuu leeyahay jiho birlabeed oo kala duwan oo u jeeda saacadda ama dhinaca ka soo horjeeda saacadda ee ku wareegsan birlabyada.
Agab birlabeed gaar ah, kooxo yaryar oo atam ah ayaa isku urursada meelo loo yaqaan domains, kuwaas oo dhammaan elektaroonada ay leeyihiin jiha birlabeed isku mid ah.
Birlabta NTNU, qaybahani waxay ku kulmaan barta dhexe - xudunta wareegga - halkaas oo daqiiqadda birlabta ay si toos ah ugu tilmaamayso ama uga baxayso diyaaradda walxaha.
"Marka aan isticmaalno goob birlab ah, qaybo badan oo ka mid ah qaybahan ayaa u janjeera jihada isku midka ah," ayuu yiri Folven. "Way kori karaan wayna yaraan karaan, ka dibna way isku milmi karaan."
Elektaroonnada ku dhawaad xawaaraha iftiinka
In la arko arrintan oo dhacaysa ma fududa. Cilmi-baarayaashu waxay geeyeen micromagnets-kooda synchrotron oo 80m ballaaran ah, oo loo yaqaan BESSY II, oo ku yaal Berlin, halkaas oo elektaroonada la dedejiyo ilaa ay ku socdaan ku dhawaad xawaaraha iftiinka. Elektaroonadaas si xawli ah u socda ayaa markaa soo saara raajo X-ray ah oo aad u dhalaalaya.
"Waxaan qaadannaa raajooyinkan oo waxaan u isticmaalnaa sidii iftiin ku jira mikroskoobkeena," ayuu yiri Folven.
Maadaama elektaroonada ay ku wareegaan synchrotron iyagoo ku kala firirsan laba nanoseconds, raajooyinka X-ray ee ay soo saaraan waxay ku yimaadaan garaacyo sax ah.
Mikroskoobka sawirka ee gudbinta sawirka X-ray, ama STXM, wuxuu qaadaa raajooyinkaas si uu u sameeyo sawir muujinaya qaab-dhismeedka birlabta ee walxaha. Iyagoo isku tolaya sawiradan, cilmi-baarayaashu waxay aasaas ahaan abuuri karaan filim muujinaya sida magnet-ku isu beddelo waqti ka dib.
Iyada oo la kaashanayo STXM, Folven iyo asxaabtiisu waxay khalkhal geliyeen micromagnets-kooda iyagoo adeegsanaya garaaca hadda oo abuuraya goob birlab ah, waxayna arkeen in domain-yadu ay isbeddelaan qaabka iyo xudunta vortex-ka oo ka dhaqaaqaysa bartamaha.
"Waxaad haysataa birlab aad u yar, ka dibna waad ku riixdaa oo isku daydaa inaad sawirto marka ay mar kale degto," ayuu yidhi. Kadib, waxay arkeen xudunta oo ku soo laabanaysa bartamaha - laakiin waddo wareegsan, oo aan ahayn xariiq toosan.
"Waxay dib ugu soo laaban doontaa bartamaha," ayuu yiri Folven.
Hal simbiriirixan oo ay dhammaatay
Taasi waa sababta oo ah waxay bartaan walxaha epitaxial-ka, kuwaas oo lagu sameeyo dusha sare ee substrate-ka u oggolaanaya cilmi-baarayaasha inay hagaajiyaan sifooyinka walxaha, laakiin xannibi doona raajooyinka X-ray ee STXM.
Iyagoo ka shaqeynayay NTNU NanoLab, cilmi-baarayaashu waxay xalliyeen dhibaatada substrate-ka iyagoo micromagnet-kooda ku aasay lakab kaarboon ah si ay u ilaaliyaan sifooyinka birlabta.
Dabadeed si taxaddar leh oo sax ah ayay u jarjareen substrate-ka hoostiisa iyagoo adeegsanaya iftiin diiradda saaraya aayoonnada gallium ilaa lakab aad u khafiif ah uu ka haray. Habka adag wuxuu qaadan karaa siddeed saacadood muunad kasta - hal simbiriirixanna wuxuu keeni karaa masiibo.
"Waxa muhiimka ah ayaa ah, haddii aad disho birlabta, ma ogaan doonno taas ka hor inta aynaan fadhiisan Berlin," ayuu yidhi. "Dabcan, xeeladdu waa in la keeno wax ka badan hal muunad."
Laga bilaabo fiisigiska aasaasiga ah ilaa aaladaha mustaqbalka
Nasiib wanaag way shaqaysay, kooxduna waxay adeegsatay muunado ay si taxaddar leh u diyaariyeen si ay u sawiraan sida qaybaha micromagnet-ku u koraan oo u yaraadaan waqti ka dib. Waxay sidoo kale sameeyeen jilitaanno kombiyuutar si ay si fiican u fahmaan awoodaha shaqeynaya.
Marka laga soo tago horumarinta aqoontayada fiisigiska aasaasiga ah, fahamka sida birlabku u shaqeeyo miisaankan dhererka iyo waqtiga ayaa kaa caawin kara abuurista aaladaha mustaqbalka.
Magnetism-ka ayaa horey loogu isticmaalay kaydinta xogta, laakiin cilmi-baarayaashu waxay hadda raadinayaan siyaabo ay uga faa'iidaystaan. Jihooyinka birlabta ee xudunta wareega iyo domain-ka micromagnet, tusaale ahaan, waxaa laga yaabaa in loo isticmaalo in lagu qoro macluumaadka qaab 0s iyo 1s ah.
Cilmi-baarayaashu hadda waxay higsanayaan inay shaqadan ku celiyaan walxaha ka hortagga ferromagnetic-ka, halkaas oo saameynta saafiga ah ee daqiiqadaha birlabta ee shaqsiga ah ay baaba'do. Kuwani waa kuwo rajo leh marka ay timaado xisaabinta - aragti ahaan, walxaha ka hortagga ferromagnetic-ka waxaa loo isticmaali karaa in lagu sameeyo aalado u baahan tamar yar oo xasilloon xitaa marka korontada la waayo - laakiin aad ayay u adag tahay in la baaro sababtoo ah calaamadaha ay soo saaraan way daciif noqon doonaan.
Iyadoo ay jirto caqabaddaas, Folven wuxuu leeyahay rajo wanaagsan. "Waxaan daboolnay dhulka ugu horreeya annagoo muujinayna inaan samayn karno muunado oo aan ku eegi karno raajo X-ray," ayuu yidhi. "Tallaabada xigta waxay noqon doontaa inaan aragno inaan samayn karno muunado tayo sare leh si aan u helno calaamad ku filan oo ka timaadda walxo ka hortagga birta."
Waqtiga boostada: Maajo-10-2021