Магнитная тюнинг на наноуровне

В сотрудничестве с коллегами из Лейбниц-Института твердого тела и исследования материалов Дрезден (ІПР) и Университета Глазго, ученые из Немецкого исследовательского Центра Гельмгольца-центр Дрезден-Rossendorf (HZDR) работают, чтобы производить проектированный магнитные наноструктуры и адаптировать свойства материала на наноуровне. Ученые используют специальный микроскоп в HZDR ионный центр пучка для достижения этой цели. Этого микроскопа ультратонкий ионного пучка способна производить стабильный, периодически устраивали nanomagnets в образце материала. Устройство также может использоваться для оптимизации магнитных свойств углеродных нанотрубок. Теперь ученые сообщают о своих выводах в двух статьях, которые были опубликованы в небольшой.

«Магнитной настройки материалов в нанометровом диапазоне обладает огромным потенциалом для производства государством в самых современных электронных компонентов. Мы преследуем различные подходы применительно к нашим магнитных наноструктур, которые предполагают использование ионных пучков», — заявил HZDR исследователей доктор Rantej Бали, доктор Килиан Ленц и доктор Грегор Hlawacek. Если, например, пучок ионов направляется на неферромагнитных железо-алюминиевого сплава, она может вытеснить несколько сотен атомов. Атомы в сплаве, то переставить, тем самым увеличивая число соседних атомов магнитного железа. В результате магнитом формируется в непосредственной близости от объекта бомбардировки. Такой подход позволил исследователям гравирует nanomagnets локально в тонких пленках материала, который был первоначально неферромагнитных.

Расстройство вызывает включение nanomagnets

В свои последние работы, HZDR ученых показывают, что Ион-циклотронном расстройство также увеличивает объем базовой структуры решетки, хотя и не равномерно во всех пространственных направлениях. Искажение кристаллической решетки также влияет на магнитное поведение. Например, в вытянутой магнитной полосой, намагниченность, как ожидается, выстраиваются вдоль длинной оси, как это обычно бывает в обычной стержневой магнит. Из-за искажения решетки во встроенном nanomagnets однако компоненты поперечной намагниченности наблюдаются. Чистый эффект заключается в том, что магнитные моменты стремятся «нагнуть» от длины Магнита в периодической моды. Эти стабильные, периодические магнитные домены могут быть надежно сформирована в фигурных магнитов, и может найти применение в миниатюрных магнитных датчиков, например.

В HZDR гелий-ионного микроскопа, физики используют благородные газы, чтобы производить чрезвычайно тонкие, и поэтому высокоточные — ионные пучки. «Диаметр ионного пучка составляет всего лишь несколько атомов в ширину», — пояснил Грегор Hlawacek, который координирует экспериментов на гелиево-ионный микроскоп. «В зависимости от которого используется благородный газ, мы можем изменить свойства облученного материала или изменение его морфологии, удаляя атомы». Несмотря на свое название, гелий-ионного микроскопа не ограничивается только использованием гелия. В своих последних экспериментах ученые использовали неон, который тяжелее гелия, и поэтому оказывает более сильное воздействие на материал, чтобы быть изменен. Сотрудничество с Университетом Глазго также позволило HZDR ученых на использование передачи электронного микроскопа находится на своем стуле материалов и физики конденсированного состояния.

Rantej Бали экспериментов связана с использованием неона ионного пучка в магнитное писать пером: «ионного пучка позволяет магнитные наноструктуры производится в любую форму или формы, которые внедряются в материал и определяются их магнитными и кристаллографическими свойствами», — заявил Бали, подводя итоги своих исследований, проведенных в HZDR в ДФГ проекта.

Используя ионов неона для отделки материалы

Килиан Ленца, с другой стороны, использует метод фокусированного ионного пучка манипуляции для оптимизации желательных свойств материала путем изменения геометрии самой наноструктуры. Используемые неон ионный пучок имеет диаметр всего в два нанометра. На месте обстрела, неравномерность в материал или просто материал кромки, удаляются в равной размерности. «Мы рассматриваем это с помощью углеродных нанотрубок, содержащих почти цилиндрическое магнитное железное ядро. Структура и геометрия нанотрубок могут быть оптимизированы путем обрезки в гелиево-ионный микроскоп», — заявил Ленц, описывающих процесс.

Микро-манипулятор использован для того чтобы отделить один тюбик-с диаметром 70 Нм и длиной 10 мкм, и разместить его в микрорезонатора для измерения. «Это чрезвычайно сложный процесс, что команда из Института Лейбница для твердого тела и исследований материалов Дрездена разработал для нас», — пояснил Ленц. Уникальное сочетание сокращений с помощью фокусированного ионного пучка и измерения ферромагнитного резонанса железного сердечника позволяет исследователей, возглавляемая Ленц, чтобы пролить свет на почти идеальный магнитная структура, чтобы раскрыть свойства железного сердечника в нанотрубки.

Такие методы для целенаправленного манипулирования nanomagnetic свойств материала с помощью сфокусированных ионных пучков будут продолжать быть исследован в HZDR Институт физики ионных пучков и исследования материалов в будущем. Ученые считают, что их метод и настроены материалы не содержат потенциал для достижения прогресса в спинтронных приложений и в изготовление инновационных устройств зондирования или носитель.

сделать разницу: спонсорские возможности