پژوهشگرانی از موسسات علمی مختلف دنیا، در یک تحقیق جالب توجه موفق شده اند از میدان های مغناطیسی سطوح اتمی تصویربرداری کنند.
توانایی مشاهده میدان های مغناطیسی در مقیاس اتمی به ما کمک می کند تا خواص مغناطیسی مواد را بهتر درک کنیم. چنین بینشی می تواند ما را یاری دهد تا دستگاه های میکروالکترونیکی کوچک تر و کارآمدتری طراحی کنیم که از خواص مغناطیسی برای کارکرد خود استفاده می کنند.
اخیرا، محققان یک شرکت سازنده ابزارهای علمی به نام JEOL Ltd در همکاری با دانشگاه موناش استرالیا و دانشگاه توکیوی ژاپن، در یک مطالعه پژوهشی، موفق به تصویربرداری از میانگین میدان‌های مغناطیسی اطراف ستون‌های اتمی در یک ماده موسوم به ضد فرومغناطیس شده اند.
به بیان محققان مجری این پژوهش، برخی اتم‌ها، میدان مغناطیسی خاص خود را دارند، درست مانند کره زمین که دارای میدان مغناطیسی است. بنا بر این، خواص یک ماده جامد که از تعداد بسیار زیادی اتم ساخته شده، به نحوه تعامل میدان های مغناطیسی اتم های تشکیل دهنده اش بستگی دارد.
در فرومغناطیس ها مثل آهنرباهای یخچال، میدان های مغناطیسی اتمی هم تراز هستند. اما ساختارهای مغناطیسی دیگری نیز وجود دارند. برای مثال در یک ضد فرومغناطیس، میدان‌های مغناطیسی اتمی مجاور هم، مانند صفحه شطرنج، برعکس یکدیگر قرار می گیرند.
تصویربرداری از اتم ها از طریق رصد میدان های الکتریکی آن ها پیشتر در میکروسکوپ های الکترونی امکان پذیر بوده است. اما میدان های مغناطیسی بسیار ضعیف تر هستند و تصویربرداری از آن ها بسیار سخت تر است.
بنابر گفته محققان فوق، انجام این کار نیازمند غلبه بر سه چالش اصلی بود.به گزارش سیناپرس، اول این که ما به میکروسکوپی نیاز داشتیم که بتواند اتم‌ها را در یک ماده جامد بدون تأثیر بر ساختار مغناطیسی که می‌خواستیم مشاهده کنیم، تصویر کند.
آن ها می افزایند: دوم، ما به تصاویری با قدرت سیگنال بالا نیاز داشتیم تا از طریق آن ها، میدان‌های مغناطیسی بسیار ضعیف، قابل تشخیص شوند و بالاخره سوم آن که ما به راهی برای تمیز دادن اثرات مغناطیسی از اثرات الکتریکی نیاز داشتیم.
بر اساس موارد فوق، آن ها پژوهش خود را با استفاده از برخی خواص مورد انتظار ساختارهای ضد فرومغناطیسی طرح ریزی و اجرا کرده و به موفقیت مورد اشاره فوق دست یافتند.
این محققان نتایج پژوهش جالب خود را با تاکید بر آن که برای کلی تر کردن تکنیک فوق، به کار بیشتری نیاز است، در نشریه معتبر Nature منتشر کرده اند.
