Ett team av forskare från Uppsala universitet, Kina och Tyskland har väsentligt utökat möjligheterna till en experimentell teknik som kallas EMCD, som används för att mäta magnetism i material. Resultaten publicerades i Naturkommunikation den 15 maj 2017.

EMCD -metoden (elektronmagnetisk cirkulär/kiral dikroism) använder ett transmissionselektronmikroskop för att analysera, hur elektroner sprids på magnetiska material. Fysiska processer involverade i EMCD är mycket lika som i XMCD, (röntgenmagnetisk cirkulär dikroism), som är en väletablerad experimentell metod för exakta mätningar av magnetism. XMCD mäter absorption av röntgenstrålar i magnetiska material, genereras i synkrotroner, som det unika instrumentet i MAX Lab IV i Lund.

Enligt tidigare teoretisk forskning vid Uppsala universitet från 2011 visade det sig att EMCD bör vara känsligt inte bara för magnetiseringens storlek, men också till alla tre komponenterna i magnetiseringsvektorn. Nu har forskargruppen upptäckt signaler från EMCD -metoden som härrör från magnetisering av kobolt i en riktning vinkelrätt mot elektronstrålen, inte bara en projektion av magnetiseringsvektor till strålriktningen, vilket är en begränsning av XMCD-metoden som bara kan detektera magnetisering parallellt med röntgenstrålen. En annan fördel med EMCD -metoden är dess förmåga att tillhandahålla magnetisk information från mycket små områden, nå sub-nanometer nivå.

De nya resultaten öppnar vägar för utveckling av effektiva magnetiska mätmetoder med hög rumslig upplösning, kan mäta alla tre komponenterna i magnetiseringsvektorn, för att erhålla det fullständiga magnetiseringsvektorfältet.