En el futuro, la tecnología de almacenamiento electrónico actual puede ser reemplazada por dispositivos basados en pequeñas estructuras magnéticas. Estas regiones magnéticas individuales corresponden a bits y deben ser lo más pequeñas posible y capaces de conmutación rápida. Para comprender mejor la física subyacentey para optimizar los componentes, se pueden utilizar varias técnicas para visualizar el comportamiento de magnetización.Los científicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU en Alemania ahora han refinado una técnica basada en microscopio electrónico que hace posible no solo capturar imágenes estáticas de estos componentespero también para filmar los procesos de conmutación de alta velocidad. También han empleado una tecnología de procesamiento de señal especializada que suprime el ruido de la imagen.
"Esto nos brinda una excelente oportunidad para investigar la magnetización en dispositivos pequeños", explicó Daniel Schönke, del Instituto de Física de JGU. La investigación se realizó en cooperación con Surface Concept GmbH y los resultados se han publicado en la revista Revisión de instrumentos científicos .
La microscopía electrónica de barrido con análisis de polarización es una técnica de laboratorio para obtener imágenes de estructuras magnéticas. En comparación con los métodos ópticos, tiene la ventaja de una alta resolución espacial. La principal desventaja es el tiempo que lleva adquirir una imagen para lograr unbuena relación señal / ruido. Sin embargo, el tiempo requerido para medir la señal magnética periódicamente excitada y, por lo tanto, periódicamente cambiante puede acortarse utilizando un rectificador digital sensible a la fase que solo detecta señales de la misma frecuencia que la excitación.
Tal procesamiento de señal requiere que las mediciones se resuelvan en el tiempo. La instrumentación desarrollada por los científicos de JGU proporciona una resolución de tiempo mejor que 2 nanosegundos. Como resultado, la técnica se puede emplear para investigar procesos de conmutación magnética de alta velocidad.también permite capturar imágenes y seleccionar imágenes individuales en un punto definido en el tiempo dentro de toda la fase de excitación.
La nueva técnica se compara favorablemente con técnicas de imagen más complejas
Este desarrollo significa que la técnica ahora es comparable con las técnicas de imagen mucho más complejas utilizadas en grandes instalaciones de aceleración y abre la posibilidad de investigar la dinámica de magnetización de pequeños componentes magnéticos en el laboratorio.
La investigación se realizó en el marco del Centro de Investigación Colaborativa CRC / Transregio 173 "Spin + X: Spin en su entorno colectivo", con sede en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz y TU Kaiserslautern y financiado por la Fundación Alemana de Investigación DFG. El CRC / TRR involucra equipos interdisciplinarios de investigadores de los campos de la química, la física, la ingeniería mecánica y la ingeniería de procesos, que realizan investigaciones sobre los efectos magnéticos con miras a convertirlos en aplicaciones. El enfoque principal es el fenómeno deLos físicos usan este término para referirse al momento angular intrínseco de una partícula cuántica, como un electrón o un protón. Esto subyace a muchos efectos magnéticos.
El desarrollo de la novedosa técnica es el resultado de la colaboración exitosa y cercana de los investigadores con la empresa Surface Concept GmbH, un spin-off de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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