Ny metode muliggør højopløselige målinger af magnetisme

I en ny artikel, udgivet i Naturmaterialer , forskere fra Beijing, Uppsala og Jülich har gjort betydelige fremskridt, der muliggjorde magnetiske målinger med meget høj opløsning. Med deres metode er det muligt at måle individuelle atomplaners magnetisme.

Magnetiske nanostrukturer bruges i en lang række applikationer. Især, til at gemme bits af data på harddiske. Disse strukturer bliver så små, at de sædvanlige magnetiske målemetoder ikke giver data med tilstrækkelig opløsning.

På grund af den stadigt stigende efterspørgsel efter mere kraftfulde elektroniske enheder, næste generations spintronic -komponenter skal have funktionelle enheder, der kun er få nanometer store. Det er lettere at bygge en ny spintronic -enhed, hvis vi kan se det tilstrækkeligt detaljeret. Dette bliver stadig vanskeligere med den hurtige fremgang i nanoteknologier. Et instrument, der er i stand til en sådan detaljeret billeddannelse, er transmissionselektronmikroskopet.

Et elektronmikroskop er et unikt eksperimentelt værktøj, der tilbyder forskere og ingeniører et væld af oplysninger om alle slags materialer. I modsætning til optiske mikroskoper, den bruger elektroner til at studere materialerne. Dette muliggør enorme forstørrelser. For eksempel, i krystaller kan man rutinemæssigt observere individuelle søjler af atomer. Elektronmikroskoper giver oplysninger om struktur, sammensætning og kemi af materialer. For nylig, forskere fandt også måder at bruge elektronmikroskoper til at måle magnetiske egenskaber. Imidlertid, atomopløsning er endnu ikke nået i denne applikation.

Ján Rusz og Dmitry Tyutyunnikov ved Uppsala University, sammen med kolleger fra Tsinghua University, Kina, og Forschungszentrum Jülich i Tyskland har udviklet og eksperimentelt bevist en ny metode, der tillader magnetiske målinger af individuelle atomplaner. Metoden anvender et unikt transmissionselektronmikroskop PICO, der kan korrigere både geometriske og kromatiske aberrationer, muliggør et detaljeret kig på individuelle atomplaner over et bredt spektralområde.

"Ideen kom fra Dr. Xiaoyan Zhong, som vi har et voksende frugtbart samarbejde med. Vi har bidraget med simuleringer, som har bekræftet gyldigheden af ​​det eksperimentelle design og demonstreret, at eksperimentet virkelig giver et meget detaljeret kig på magnetisme af materialer, ”siger Ján Rusz.