روش تصویربرداری نوین، پویایی‌های پنهان در مواد مغناطیسی را آشکار کرد

دانشمندان با توسعه روش تصویربرداری همبستگی همدوس توانستند برای اولین بار حرکت و تغییرات دقیق مرزهای مغناطیسی در مواد را به‌صورت زنده و با دقت بسیار بالا مشاهده کنند. این فناوری جدید امکان مطالعه رفتار مواد مغناطیسی را در مقیاس نانو و زمان واقعی فراهم کرده و می‌تواند به بهبود دستگاه‌های الکترونیکی مانند رایانه و تلفن همراه کمک کند. همچنین این روش قابلیت کاربرد در زمینه‌های مختلف علمی و فناوری را دارد و گامی مهم در کنترل و استفاده بهتر از خواص مغناطیسی مواد به شمار می‌رود.

روش تصویربرداری نوین، پویایی‌های پنهان در مواد مغناطیسی را آشکار کرد

محققان موفق به توسعه یک روش پیشرفته به نام تصویربرداری همبستگی همدوس (Coherent Correlation Imaging - CCI) شده‌اند که برای نخستین بار امکان مشاهده و ردیابی مستقیم ساختارهای متغیر در مواد مغناطیسی را با دقت فضایی بسیار بالا و در زمان واقعی فراهم می‌کند. این پیشرفت علمی گامی بزرگ در فهم رفتار مغناطیسی مواد است که در ساخت نسل جدید دستگاه‌های محاسباتی نقش اساسی دارند. استفاده از این روش به دانشمندان اجازه داده است تا مرزهای بین مناطق مغناطیسی متفاوت موسوم به دیوارهای حوزه‌ای را دنبال کنند و مشاهده کنند که چگونه برخی از این دیوارها ثابت می‌مانند و برخی دیگر به صورت پیوسته جابجا می‌شوند. این تفاوت در رفتار به دلیل ویژگی شناخته شده‌ای به نام گیر افتادگی (pinning) است که بر حرکت دیوارهای حوزه‌ای تاثیر می‌گذارد.

این مطالعه از منابع نوری پیشرفته مرکز ملی سینکروترون لایت سورس II در آزمایشگاه بروک‌هاون آمریکا بهره برده و با استفاده از الگوریتم‌های نوین، تصاویری با جزئیات بسیار دقیق به دست آورده است که به صورت یک فیلم از حرکت حوزه‌های مغناطیسی بازسازی شده‌اند. این فیلم امکان بررسی نحوه تأثیر نقاط گیر بر رفتار حوزه‌ها را فراهم کرده و نقشه‌برداری بی‌سابقه‌ای از این نقاط را در فضای نانو و در زمان واقعی ارائه داده است.

مواد مغناطیسی پایه و اساس بسیاری از فناوری‌های روزمره مانند رایانه‌ها، تلفن‌های همراه و تلویزیون‌ها هستند و برای ارتقای عملکرد این دستگاه‌ها نیاز به شناخت عمیق‌تر رفتار مغناطیسی آن‌ها وجود دارد. روش تصویربرداری همبستگی همدوس این امکان را فراهم می‌کند تا دانشمندان بتوانند مواد را در مقیاس نانومتری و در طول زمان رصد کنند و از تغییرات ساختاری آن‌ها آگاه شوند. این پیشرفت علمی نه تنها در زمینه مواد مغناطیسی کاربرد دارد بلکه قابلیت انتقال به حوزه‌های مختلف تحقیقاتی و انواع دیگر ساختارهای الکترونیکی را نیز دارد.

پروژه تحقیقاتی با حمایت آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا)، برنامه همکاری‌های علمی لایبنیتز و برنامه گروه‌های محقق جوان هلم‌هولتز انجام شده است. دسترسی به امکانات پیشرفته مرکز ملی سینکروترون لایت سورس II نیز نقش مهمی در موفقیت این پژوهش ایفا کرده است.

این روش تصویربرداری نوین می‌تواند انقلابی در طراحی و ساخت دستگاه‌های الکترونیکی آینده ایجاد کند و به توسعه فناوری‌هایی کمک کند که براساس کنترل دقیق خواص مغناطیسی مواد ساخته می‌شوند.

 

ارسال نظر

خبر‌فوری: حمایت شرکت پست ملی ایران از دانش‌بنیان‌های آسیب‌دیده