به گزارش تیم خبری سوشال پورت

پراکندگی مغناطیسی فوق سریع توسط آهنربای آهنی به لطف منبع پرتو ایکس نرم مبتنی بر Yb که پوشش Optica از آن ساخته شده است. اعتبار: استودیو الا مارو

برای اولین بار، محققان INRS و شرکای بین‌المللی توانسته‌اند چرخش درون مواد کمیاب خاکی را با استفاده از میکروسکوپ فوق سریع رومیزی نرم اشعه ایکس مطالعه کنند.

شبکه های پیچیده ای از سیستم ها برای تبادل اطلاعات در زمان واقعی مورد نیاز است. تغییر مغناطش یا اسپین الکترونی مواد مغناطیسی با استفاده از پالس های لیزر فمتوثانیه ای فوق کوتاه یک استراتژی امیدوارکننده برای افزایش سرعت دستگاه های ذخیره سازی داده است. با این حال، چگونگی تکامل اسپین در جهان نانو در مقیاس‌های زمانی بسیار کوتاه، مانند یک میلیونیم یک میلیاردیم ثانیه، تا حد زیادی یک راز باقی مانده است. با همکاری دانشگاه فنی وین، اتریش، مرکز ملی سنکروترون فرانسه (SOLEIL) و سایر شرکای بین المللی، گروه پروفسور فرانسوا لگار از موسسه ملی تحقیقات علمی (INRS) به پیشرفت قابل توجهی در این زمینه دست یافته است. در 6 آوریل 2022، مطالعه آنها در مجله منتشر شد اپتیک.

تا به حال، تحقیقات در مورد این موضوع به شدت بر تاسیسات پرتو ایکس با دسترسی محدود مانند لیزرهای الکترون آزاد و سنکروترون ها متکی بوده است. این تیم برای اولین بار در حال نمایش یک میکروسکوپ فوق سریع رومیزی نرم اشعه ایکس برای تفکیک مکانی و زمانی دینامیک چرخش در مواد کمیاب خاکی است که نویدبخش دستگاه‌های اسپینترونیک است.

این منبع پرتو ایکس نرم مبتنی بر لیزر ایتربیوم با انرژی بالا نشان دهنده یک گام به جلو در تحقیقات دستگاه های اسپینترونیک با انرژی کارآمد و با سرعت بالا است و می تواند برای بسیاری از کاربردها در فیزیک، زیست شناسی و شیمی استفاده شود.

“رویکرد ما یک راه حل ظریف قابل اعتماد، اقتصادی و کارآمد برای بسیاری از آزمایشگاه ها ارائه می دهد. پروفسور آندریوس بالتوسکا از دانشگاه فنی وین می‌گوید که این امکان مطالعه دینامیک فوق سریع در ساختارهای نانومقیاس و میان‌مقیاس را با وضوح زمانی نانومتری مکانی و فمتوثانیه‌ای و همچنین در نظر گرفتن ویژگی‌های عناصر ممکن می‌سازد.

پالس های پرتو ایکس روشن برای مشاهده چرخش

با استفاده از این منبع درخشان فوتون های اشعه ایکس، مجموعه ای از عکس های فوری از ساختارهای مغناطیسی در مقیاس نانو عناصر کمیاب خاکی ثبت شد. آنها به وضوح فرآیند مغناطیس زدایی سریع را نشان می دهند و نتایج اطلاعات زیادی در مورد خواص مغناطیسی ارائه می دهد که به اندازه آنهایی است که با دستگاه های اشعه ایکس در مقیاس بزرگ به دست می آید.

«توسعه منابع پرتو ایکس رومیزی فوق سریع برای کاربردهای فناوری پیشرفته و زمینه‌های علمی مدرن مورد توجه است. ما از نتایج خود خوشحالیم، که ممکن است برای تحقیقات آینده در اسپینترونیک و همچنین سایر زمینه‌های بالقوه مفید باشد.

سیستم‌های خاکی کمیاب به دلیل اندازه نانومتری، سرعت بالاتر و پایداری ایمن توپولوژیکی در جامعه محبوب هستند. منبع اشعه ایکس برای بسیاری از مطالعات مربوط به دستگاه‌های اسپینترونیک خاکی کمیاب در آینده بسیار جذاب است. نیکلاس ژائوین، محقق ارشد در مرکز ملی سنکروترون فرانسه می گوید.

پروفسور لگارت کار مشترک متخصصان در توسعه منابع نور مدرن و دینامیک فوق سریع مواد مغناطیسی در مقیاس نانو را برجسته می کند. با توجه به ظهور سریع لیزرهای ایتربیوم با قدرت بالا، این کار پتانسیل عظیمی را برای منابع پرتو ایکس نرم با کارایی بالا نشان می دهد. این نسل جدید لیزرها که به زودی در منبع نور لیزر پیشرفته (ALLS) در دسترس خواهند بود، کاربردهای زیادی در آینده در زمینه‌های فیزیک، شیمی و حتی زیست‌شناسی خواهند داشت.»

مرجع: “پراکندگی مغناطیسی فوق سریع توسط آهنربای آهنی ارائه شده توسط منبع درخشان تابش اشعه ایکس نرم بر اساس Yb” G. Fan, K. Legare, V. Karden, X. Se, R. Safaei, E. Kaksis, G. Andriukaitis ، A. Pugzhlis، B. E. Schmidt، J. P. Wolf، M. Chen، G. Malinowski، B. Wodungbo، E. Jal، J. Leuning، N. Jaoen، G. Giovannetti، F. Calegari، Z. Tao، A Baltushka، F. Legare و T. Balciunas، 6 آوریل 2022، اپتیک.
DOI: 10.1364/OPTICS.443440

این مطالعه حمایت مالی از شورای تحقیقات علوم طبیعی و مهندسی کانادا، Fonds de recherche du Québec – Nature et Technologies (FRQNT) و PRIMA Québec و سایرین دریافت کرد. آزمایشگاه ALLS همچنین از سرمایه گذاری های صندوق کانادایی برای نوآوری (CFI) بهره می برد.

درباره IFRS

INRS دانشگاهی است که منحصراً به تحقیق و تحصیلات تکمیلی اختصاص یافته است. INRS از زمان آغاز به کار خود در سال 1969 نقش فعالی در توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کبک ایفا کرده است و از نظر شدت تحقیق رتبه اول را در کبک کسب کرده است. INRS شامل چهار مرکز تحقیقاتی و آموزشی میان رشته‌ای در کبک، مونترال، لاوال و وارن است که بر بخش‌های استراتژیک تمرکز دارند: Eau Terre Environnement، Énergie Matériaux Télé Communications، Urbanization Culture Société و Armand-Frappier Santé Biotechnologie. جامعه INRS شامل بیش از 1500 دانشجوی کارشناسی، کارشناسی ارشد، هیئت علمی و کارمند است.



منبع

لطفا ستاره بده (سمت چپ بیشترین امتیاز)
به اشتراک بگذارید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.