I en ny artikel, publicerad i Naturmaterial , forskare från Peking, Uppsala och Jülich har gjort betydande framsteg som möjliggör mycket högupplösta magnetiska mätningar. Med deras metod är det möjligt att mäta magnetism hos enskilda atomplan.
Magnetiska nanostrukturer används i en mängd applikationer. Framför allt, för att lagra bitar av data på hårddiskar. Dessa strukturer blir så små att de vanliga magnetiska mätmetoderna inte ger data med tillräcklig upplösning.
På grund av den ständigt ökande efterfrågan på kraftfullare elektroniska enheter, nästa generations spintronic -komponenter måste ha funktionella enheter som bara är några nanometer stora. Det är lättare att bygga en ny spintronic -enhet, om vi kan se det tillräckligt detaljerat. Detta blir allt svårare med den snabba utvecklingen av nanoteknik. Ett instrument som kan utföra sådan detaljerad avbildning är transmissionselektronmikroskopet.
Ett elektronmikroskop är ett unikt experimentellt verktyg som erbjuder forskare och ingenjörer en mängd information om alla typer av material. Till skillnad från optiska mikroskop, den använder elektroner för att studera materialen. Detta möjliggör enorma förstoringar. Till exempel, i kristaller kan man rutinmässigt observera enskilda kolumner av atomer. Elektronmikroskop ger information om struktur, sammansättning och kemi av material. Nyligen, forskare hittade också sätt att använda elektronmikroskop för att mäta magnetiska egenskaper. Dock, atomupplösning har ännu inte uppnåtts i denna ansökan.
Ján Rusz och Dmitry Tyutyunnikov vid Uppsala universitet, tillsammans med kollegor från Tsinghua University, Kina, och Forschungszentrum Jülich i Tyskland har utvecklat och experimentellt bevisat en ny metod som möjliggör magnetiska mätningar av enskilda atomplan. Metoden använder ett unikt överföringselektronmikroskop PICO som kan korrigera både geometriska och kromatiska aberrationer, möjliggör en detaljerad titt på enskilda atomplan över ett brett spektralområde.
"Idén kom från Dr Xiaoyan Zhong, som vi har ett växande fruktbart samarbete med. Vi har bidragit med simuleringar, som har bekräftat giltigheten av den experimentella designen och visat att experimentet verkligen erbjuder en mycket detaljerad titt på materialismens magnetism, säger Ján Rusz.
