Fysiker från universitetet i Luxemburg och deras forskningspartner har för första gången i en omfattande studie visat hur magnetiska material kan undersökas med hjälp av neutronspridningstekniker. Forskarna har publicerat sina insikter i Recensioner av modern fysik , tidskriften för American Physical Society.

De flesta elektroniska enheter innehåller magnetiska material. Att förstå varför magnetiska material har vissa egenskaper är avgörande för att förfina dessa teknologier. "Mesoskopisk längdskala, som är regimen mellan en nanometer och en mikrometer, bestämmer egenskaperna hos många material. Element i mikrostruktur av ett material, såsom korngränserna mellan kristallkorn, har stort inflytande på värmen, elektrisk, magnetiska och mekaniska egenskaper hos en metall, "förklarar Andreas Michels, docent i fysik och material vid universitetet i Luxemburg och en av huvudförfattarna till uppsatsen.

Den kanske viktigaste metoden för att undersöka processer på denna nivå är neutronspridning. "Med hjälp av neutronspridningstekniker, du kan få en inblick i dessa material, liknande att använda en röntgen på andra material, "förklarar Michels. För att uppnå detta resultat, forskarna bombade först prover av ett material med en neutronstråle. Magnetisk interaktion med provet gör att neutronerna avleds från sin normala kurs. Denna spridning bestäms genom en detektor. Med hjälp av teoretiska modeller, forskarna kan sedan dra slutsatser om materialens mikrostruktur utifrån mönstret av de spridda neutronerna.

Granskningspapperet, som producerades i samarbete med forskare vid tekniska universitetet i München, universitetet i Notre Dame, University of Minnesota, Institut Laue-Langevin och Helmholtz-Zentrum Geesthacht, fokuserar på analystekniker. "För första gången, vi genomförde en omfattande studie för att avgöra vilken bred klass av material som kan undersökas med hjälp av neutronspridningstekniker, " säger Andreas Michels. "Bl.a. vi är intresserade av supraledare, permanenta magneter, formminneslegeringar, ferrofluids-nästan hela spektrumet av magnetiska material från specifika användningsområden till grundforskning inom fastfysik. "

Resultaten av arbetet kan användas av fysiker och materialforskare för att få en överblick över tillämpningsområdet för neutronspridningsteknik, men också av ingenjörer för att göra förutsägelser om bärighet, Slitage, och materialkvaliteter under förändrade förhållanden.