Nanomagneții imprimați 3D dezvăluie lumea modelelor într-un câmp magnetic

Potrivit unui studiu publicat în"Nature Nanotechnology" pe 21, o echipă internațională condusă de Laboratorul Cavendish de la Universitatea Cambridge din Regatul Unit a folosit tehnologia avansată de imprimare 3D pentru a crea o dublă helix magnetică, la fel ca dubla helix a ADN-ului. Se răsucesc unul pe altul, combinând curbura, chiralitatea și interacțiunea puternică a câmpului magnetic dintre spirale. Oamenii de știință au descoperit astfel că aceste elice duble magnetice produc texturi topologice la scară nanometrică într-un câmp magnetic, care nu a mai fost văzut până acum, deschizând ușa spre dezvoltarea dispozitivelor magnetice de generație următoare.

Dispozitivele magnetice afectează toate aspectele societății, inclusiv generarea de energie, stocarea datelor și calcularea. Dar dispozitivele de calcul magnetice se apropie rapid de limitele lor în scădere în sistemele bidimensionale. Pentru următoarea generație de calcul, oamenii acordă din ce în ce mai multă atenție trecerii la tridimensionale, deoarece nu numai că se poate obține o densitate mai mare prin arhitectura 3D nanofir, dar și geometria tridimensională poate schimba magnetismul și oferă noi funcții. .

Memoria de urmărire este o tehnologie imatură. Principiul său este de a stoca date digitale în pereții domeniului magnetic ai nanofirelor pentru a produce dispozitive de stocare a informațiilor cu fiabilitate, performanță și capacitate mai ridicate. Dar până acum, această idee a fost greu de realizat.

În ultimii câțiva ani, cercetătorii s-au concentrat pe dezvoltarea de noi metode de vizualizare a structurilor magnetice tridimensionale și au dezvoltat, de asemenea, o tehnologie de imprimare 3D pentru materiale magnetice. Măsurarea 3D este efectuată pe linia de lumină PolLux a sursei de lumină elvețiană, care este în prezent singura linie de lumină capabilă să ofere tomografie cu raze X moale. Folosind tehnologie avansată de imagistică cu raze X, cercetătorii au observat că structura ADN-ului 3D provoacă texturi diferite în magnetizare în comparație cu 2D. Pereții perechi dintre domeniile magnetice (regiuni în care magnetizarea indică toate în aceeași direcție) din spiralele adiacente sunt puternic cuplate și, prin urmare, deformate. Acești pereți se atrag unul pe altul, iar datorită structurii 3D, se rotesc,"blocare" la loc și formează legături puternice și regulate, similare cu perechile de baze din ADN.

Claire Donnelly de la Laboratorul Cavendish din Cambridge a spus:&„Nu numai că am descoperit că structurile 3D duc la nanotexturi topologice interesante în magnetizare, dar am descoperit și noi configurații de câmp la scară nanometrică în câmpurile magnetice parazite. Dacă putem ajunge la scară nanometrică Prin controlul acestor forțe magnetice, suntem mai aproape de a obține același grad de control ca în două dimensiuni."

Cercetătorii au spus că rezultatele sunt fascinante. Structura cu dublu helix asemănătoare cu ADN-ul formează legături puternice între elice, deformându-le astfel forma, iar vortexul format într-un câmp magnetic în jurul acestor legături - structura topologică este mai incitantă și va avea multe perspective de aplicații.