Image
5.11.2012 0 Comments

Meranie mikroskopických magnetov

Nedávno navrhnutá metóda by mala byť schopná merať pohyby miniatúrnych magnetov vo vnútri magnetických káblov s presnosťou milióny krát väčšou ako dnešné najmodernejšie metódy.

V mikroskopických škálach je stavba magnetických materiálov zložitá. Malé magnety, zvané domény, sa usporadúvajú spôsobom, ktorý určuje magnetické vlastnosti materiálu, v ktorom sa nachádzajú. Technológie, ako napríklad harddisky, využívajú tento systém na ukladanie údajov v individuálnych doménových smeroch. Avšak v poslednom desaťročí inžinieri a vedci sa začali stále viac zameriavať na to, čo sa deje medzi doménami, a nie v nich. Takisto navrhli nové logické, pamäťové, zmyslové a komunikačné prístroje, ktoré manipulujú steny oddeľujúce jednotlivé domény. Shin'ichi Hikino z RIKEN Advanced Science Institute spolu s tímom troch japonských vedcov nedávno navrhli novú, extrémne citlivú experimentálnu metódu merania pohybu stien domén.

hi_7052.jpg

Vedci využili a upravili technológiu najpresnejšieho známeho merania elektrického napätia. Táto technológia je založená na využití dvoch supravodičov oddelených od seba tenkou vrstvou materiálu, ktorý nie je supravodič. Keď je tento tenký prechod, nazývaný Josephsonov prechod, vystavený mikrovlnnému žiareniu, elektrické napätie v tomto prechode sa stane presným násobkom frekvencie tohto mikrovlnného žiarenia. Tento násobok sa dá úplne definovať základnými fyzikálnymi konštantami, čo vedie k presnosti merania tak vysokej, že ho využívajú na definovanie hodnoty voltu inštitúty po celom svete.

Hikino a jeho tím si uvedomili, že keby bola vrstva, ktorá nie je supravodičom, vyrobená z feromagnetu obsahujúceho minimálne dve magnetické domény, tak by sa pohyb stien domén dal merať s podobnou presnosťou. Príčinou toho je fakt, že každá pohyblivá stena domény má svoj magnetický moment, ktorý ovplyvňuje prúd a napätie na prechode. V ich teoreticky navrhnutej experimentálnej zostave, napätie pustené do feromagnetického káblu spôsobí kmitanie stien domén. Potom sa meraný prúd a napätie na prechode stane presným násobkom frekvencie kmitania stien domén.

Vďaka tomu sa dá použiť napätie merané cez prechod na meranie frekvencie kmitania stien domén s presnosťou milióny krát väčšou ako pri konvenčných metódach, ktoré majú chybu minimálne rádovo jednu tisícinu. Predpokladaná veľkosť prúdu a napätia na prechode je v mikroampéroch a mikrovoltoch pre feromagnetický kábel hrúbky päť nanometrov. Tieto hodnoty sa dajú ľahko zmerať, čo znamená, že navrhovaný spôsob je experimentálne uskutočniteľný.
Hikino očakáva, že táto metóda sa bude dať použiť aj na spresnenie pohybu stien domén, ako aj na vytvorenie štandardnej jednotky magnetickej dynamiky podobne, ako je volt jednotkou napätia.

Zdroj: eQuark


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Koniec infarktov? Umelá inteligencia vie predpovedať zlyhanie srdca

20.01.2017 00:35

Podľa vedcov z Medical Research Council vo Veľkej Británii môže umelá inteligencia predpovedať, kedy pacient so srdcovou poruchou umrie. Ich softvér sa naučil analyzovať krvné testy a skeny bijúceho s ...

Výskum

Vedci objavili 3D grafén. Je porézny, 10-krát pevnejší ako oceľ, pričom má iba 5 % jej hustoty

12.01.2017 00:40

Vedci z MIT vytvorili nový materiál, ktorý je pevnejší ako grafén. Uplatniť by sa mohol v oblasti architektúry, stavebníctva, ale dal by sa použiť aj na filtrovanie. Doteraz sme ako najpevnejší mater ...

Výskum

Pamäť ako procesor. Vedci našli spôsob, ako pamäte ReRAM použiť na výpočty

11.01.2017 00:30

Tím vedcov z univerzít v Singapure a Nemecku vymyslel spôsob, ako premeniť najnovšie modely pamäťových čipov RAM na jednotky spracúvajúce dáta, čím by sa dala eliminovať potreba CPU. Vo svojom výskum ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

qubitconference

Najnovšie videá