Una colaboración internacional ha logrado utilizar la luz sincrotrón para detectar y registrar la compleja magnetización tridimensional en las capas magnéticas de la herida. Esta técnica podría ser importante en el desarrollo de dispositivos que sean altamente sensibles a los campos magnéticos, como en el diagnóstico médico paraejemplo. Sus resultados se publican ahora en Comunicaciones de la naturaleza .
Las estructuras 3D en materiales y muestras biológicas se pueden investigar hoy en día mediante tomografía de rayos X. Esto se hace mediante el registro de imágenes capa por capa y su ensamblaje en una computadora en un mapeo tridimensional. Pero hasta ahora no ha habidotécnica comparable para obtener imágenes de estructuras magnéticas 3D en escalas de longitud nm. Ahora los equipos de HZB y el Institut für Festkörperphysik / Technische Universität Dresden en colaboración con socios de investigación de instituciones en California 1 han desarrollado una técnica con la que esto es posible.
Mapeo de muestras magnéticas enrolladas
Estudiaron la magnetización en nanomembranas magnéticas tubulares enrolladas níquel o cobalto-paladio de aproximadamente dos capas de espesor. Para obtener un mapeo 3D de la magnetización en los tubos, las muestras se iluminaron con rayos X polarizados circularmente.El microscopio de rayos X en la fuente de luz avanzada y la línea de haz de microscopía electrónica de fotoemisión de rayos X XPEEM en BESSY II, las muestras se giraron ligeramente para cada nueva imagen, de modo que se creó una serie de imágenes en 2D ". La luz polarizada penetrócapas magnéticas desde diferentes ángulos. Usando XPEEM, no solo pudimos medir las características magnéticas en la superficie, sino que también obtuvimos información adicional de la "sombra", explica Florian Kronast, responsable de la línea de rayos XPEEM en HZB.
reconstrucción 3D de patrones magnéticos
Al final, los físicos lograron reconstruir las características magnéticas de la computadora en tres dimensiones.
"Estas muestras muestran estructuras no menores de 75 nanómetros. Pero con este método deberíamos poder ver estructuras aún más pequeñas y obtener una resolución de 20 nanómetros", explica Florian Kronast. Sin embargo, hasta ahora solo se podría considerar la holografía electrónicamapear dominios magnéticos de objetos tridimensionales a escala nanométrica. Esto requirió una preparación de muestra muy complicada y la magnetización solo podía determinarse indirectamente a través de la distribución resultante del campo magnético ". Nuestro proceso le permite mapear la magnetización directamente en 3D.El conocimiento de la magnetización es un requisito previo para mejorar la sensibilidad de los detectores de campo magnético ".
Sensores para campos magnéticos débiles
El nuevo método podría ser de interés para cualquier persona involucrada con características magnéticas extremadamente pequeñas dentro de volúmenes pequeños, como aquellos que desarrollan dispositivos más sensibles para imágenes médicas, por ejemplo. Los procedimientos como la magnetoencefalografía dependen de la detección externa de campos magnéticos muy débiles creados por el sistema eléctricoactividad de las células nerviosas individuales - usando detectores adecuadamente sensibles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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