Удар на среќа во истражувачката област на магнетизам - новости од физиката

Семејно стебло на Млечниот пат

Целосно интегрирана контрола на нанодијамантите

Малку поблиску до сонцето

Растојанија од starsвезди

Она што ги прави starsвездите да светат

Еднонасочна улица за електрони

Стотици примероци од Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica пронајдени во нов преброј

Нашиот сончев систем е формиран за помалку од 200.000 години

Здрав за Марс

Удар на среќа во истражувачката област на магнетизам

Вести за физика од 21.04.2020 година електродинамика

Германско-кинески истражувачки тим откри нов ефект што овозможи за прв пат да се создадат најмалите магнетни структури, таканаречени скормиони, директно со зрак на Х-зраци. Како резултат, научниците отворија можност за пишување на какви било магнетни обрасци со најголема прецизност.

Со помош на меки рендгенски зраци, германските истражувачи од Институтот за интелигентни системи Макс Планк (ШПИ-ИС) во Штутгарт, заедно со кинески истражувачи од Кинеската академија на науките, за прв пат успеаја да создадат индивидуални скокалници во магнетски слој. Во бројни експерименти тие покажаа дека сноп мек сноп на Х-зраци со дијаметар помал од 50 нанометри може да произведе магнетски вртлог од 100 нанометри - најмала можна големина. Случајност, бидејќи до сега ниту еден научник во светот не знаеше дека постои оваа интеракција помеѓу светлината и материјата. Истражувачката работа „Создавање на небото на нула поле во повеќеслојни со пристрасна размена преку рендгенско осветлување“ беше објавено во февруари во реномираното списание „Природа комуникации“. Вклучени се MPI-IS, Кинеската академија на науките, Лабораторијата за материјали Машински езерото во Гуангдонг и Универзитетот Ланжу.

Јао Гуанг, Јулијаја Бикова, Јижоу Лиу, Гуокианг Ју, Еберхард Геринг, Маркус Вајганд, Јоаким Грајфе, Се Квон Ким, Junунвеи hangанг, Хонг hangанг, hengенгрен Јан, Каихуа Ван, iaиафенг Фенг, Ксиао Ванг, Чеанијаг Гуо, Хонгсјанг Веи, Јонг Пенг, Јарослав Церковњак, Ксиуфенг Хан и iseизела Шутц Создавање на небото на нула во повеќеслојни со пристрасна размена преку осветлување со Х-зраци Природни комуникации волумен 11, Број на напис: 949 (2020)

„Не знаеме како светлината пишува“, вели др. Јоаким Груфе, раководител на истражувачката група „Наномагноника и динамика на магнетизација“ на MPI-IS. Тој е еден од водечките автори на студијата. „Ние можеме да опишеме одредени својства феноменолошки. Знаеме дека има врска со рентгенот. Тоа не е само влез на енергија како топлина што го пишува небото. Тоа е навистина резонантен ефект: можеме директно да ги возбудиме атомите кои се одговорни за магнетизмот. ”Така, тој и неговиот тим беа во можност да напишат„ MPI-IS ”, како што може да се види на слика (види илустрација).

Skyrmions се со големина од 100 нанометри, тродимензионални структури кои се јавуваат во магнетни материјали. Тие се слични на малите калеми: атомски елементарни магнети - т.н. спинови - кои се распоредени во затворени вртложни структури. Skyrmions се тополошки заштитени, т.е. Х. не се менуваат во нивната форма и затоа се сметаат за енергетски ефикасни уреди за складирање на податоци.

Откривањето на целосно нов ефект е удар на среќата, од која научниците доживуваат само неколку во текот на својата кариера, можеби никогаш. „Ова е еден од највозбудливите проекти на Skyrmion што ги реализиравме во изминатите неколку години“, продолжува Gräfe. „Откривме нов ефект - потполно неочекуван и изненадувачки за нас.“ Благодарение на истражувачката работа, практично секој сега може да напише разни аранжмани за скармион во магнетни слоеви со зрак на зрачење. Ова ќе отвори неколку целосно нови полиња на истражување. Да се биде во можност прецизно да се напишат магнетни структури, се отвораат сосема нови можности.

Резултатите се особено релевантни за развојот и производството на таканаречените носители на податоци за спинтроника кои складираат информации во небото. Тие се сметаат за многу енергетски ефикасни и помалку склони кон откажување. Но, само ако Skyrmione може да се создаде прецизно и прецизно - и ова сега стана можно за прв пат - овој развој може да го добие својот тек. „Нашата цел е рендгенските зраци да служат како алатка во иднина за одредување или запишување на распоредот на магнетните структури.

Скенирање на пренос Х-зраци микроскоп MAXYMUS

За да го направат Skyrmion видлив, истражувачите користат растерски микроскоп со рендгенски зраци: MAXYMUS, микроскоп со резолуција со висока резолуција со тежина од 1,8 тони, лоциран во BESSY II, извор на синхотронско зрачење широк 80 метри во центарот Хелмхолц Берлин во Адлершоф. MAXYMUS се залага за „MAGnetic X-raY Micro- and UHV Spectroscope“.

Микроскопот е како камера: во филмови со бавно движење, следи како структурата во материјалите се менува во големина од само неколку нанометри. Посебното нешто кај овој скениран рендгенски микроскоп е неговиот широк спектар на апликации - нешто што привлекува многу водечки светски истражувачи. Постојат многу повеќе апликации за истражување на Максимус отколку што има доволно капацитет. Тоа покажува колку е привлечно да се работи со микроскоп, вели Грофе. Исто така е одлично што со Максимус се овозможени многу заеднички проекти.