Ny opdagelse åbner for 3D-målinger af magnetisme

Et team af forskere fra Uppsala Universitet, Kina og Tyskland har væsentligt udvidet mulighederne for en eksperimentel teknik kaldet EMCD, der bruges til måling af magnetisme i materialer. Resultaterne blev offentliggjort i Naturkommunikation den 15. maj 2017.

EMCD (elektronmagnetisk cirkulær/chiral dikroisme) metode anvender et transmissionselektronmikroskop til at analysere, hvordan elektroner spredes på magnetiske materialer. Fysiske processer involveret i EMCD ligner meget som i XMCD, (røntgenmagnetisk cirkulær dikroisme), som er en veletableret eksperimentel metode til præcise målinger af magnetisme. XMCD måler absorption af røntgenstråler i magnetiske materialer, genereret i synkrotroner, såsom det unikke instrument i MAX Lab IV i Lund.

Ifølge tidligere teoretisk forskning ved Uppsala Universitet fra 2011 blev det vist, at EMCD ikke kun bør være følsom over for magnetiseringens størrelse, men også til alle tre komponenter i magnetiseringsvektoren. Nu har forskergruppen påvist signaler fra EMCD -metoden, der stammer fra magnetisering af kobolt i en retning vinkelret på elektronstrålen, ikke bare en projektion af magnetiseringsvektoren til stråleretningen, hvilket er en begrænsning af XMCD-metoden, der kun kan detektere magnetisering parallelt med røntgenstrålen. En anden fordel ved EMCD -metoden er dens evne til at levere magnetisk information fra meget små områder, når sub-nanometer niveau.

De nye resultater åbner veje for udvikling af effektive magnetiske målemetoder med høj rumlig opløsning, i stand til at måle alle tre komponenter i magnetiseringsvektoren, for at opnå det komplette magnetiseringsvektorfelt.