A 3D nyomtatott nanomágnesek mágneses mezőben tárják fel a minták világát

Egy tanulmány szerint"Nature Nanotechnology" 21-én az Egyesült Királyságban, a Cambridge-i Egyetem Cavendish Laboratóriuma által vezetett nemzetközi csapat fejlett 3D nyomtatási technológiát alkalmazott mágneses kettős spirál létrehozására, akárcsak a DNS kettős hélixe. Csavarják egymást, egyesítve a görbületet, a kiralitást és az erős mágneses tér kölcsönhatását a spirálok között. A tudósok így felfedezték, hogy ezek a mágneses kettős spirálok nanoméretű topológiai textúrákat hoznak létre mágneses térben, amilyenre korábban még nem volt példa, és megnyitja a kaput a következő generációs mágneses eszközök fejlesztése előtt.

A mágneses eszközök a társadalom minden területére hatással vannak, beleértve az energiatermelést, az adattárolást és a számítástechnikát is. A mágneses számítástechnikai eszközök azonban gyorsan közelednek a kétdimenziós rendszerek zsugorodási határaihoz. A számítástechnika következő nemzedékében az emberek egyre nagyobb figyelmet fordítanak a háromdimenziós megközelítésre, mert a 3D nanovezeték architektúrával nemcsak nagyobb sűrűség érhető el, hanem a háromdimenziós geometria is megváltoztathatja a mágnesességet és új funkciókat biztosíthat. .

A sávmemória még kiforratlan technológia. Elve az, hogy digitális adatokat tárolnak a nanovezetékek mágneses tartományfalaiban, így nagyobb megbízhatóságú, teljesítményű és kapacitású információtároló eszközöket állítanak elő. Ezt az ötletet azonban eddig nehéz volt megvalósítani.

Az elmúlt néhány évben a kutatók a háromdimenziós mágneses struktúrák megjelenítésére szolgáló új módszerek kifejlesztésére összpontosítottak, és kifejlesztettek egy 3D nyomtatási technológiát is mágneses anyagokhoz. A 3D mérést a svájci fényforrás PolLux nyalábvonalán végzik, amely jelenleg az egyetlen sugárnyaláb, amely lágyröntgen-tomográfiát képes biztosítani. A fejlett röntgensugaras képalkotó technológia segítségével a kutatók megfigyelték, hogy a 3D DNS szerkezete eltérő textúrákat okoz a mágnesezésben, mint a 2D. A szomszédos spirálokban lévő mágneses domének (régiók, ahol a mágnesezettség mind ugyanabba az irányba mutat) közötti páros falak erősen összekapcsolódnak, és ezért deformálódnak. Ezek a falak vonzzák egymást, és a 3D-s szerkezet miatt forognak,"lock" helyére kerül, és erős és szabályos kötéseket hoz létre, hasonlóan a DNS bázispárjaihoz.

Claire Donnelly, a Cambridge-i Cavendish Laboratórium munkatársa elmondta:"Nemcsak azt találtuk, hogy a 3D-s struktúrák érdekes topológiai nanotextúrákhoz vezetnek a mágnesezésben, hanem új nanoméretű térkonfigurációkat is felfedeztünk a szórt mágneses mezőkben. Ha el tudjuk érni a nanoskálát Ezeknek a mágneses erőknek a szabályozásával közelebb vagyunk a két dimenzióval azonos fokú szabályozás eléréséhez."

A kutatók szerint az eredmények lenyűgözőek. A DNS-hez hasonló kettős hélix szerkezet erős kötéseket hoz létre a hélixek között, így deformálja alakjukat, és e kötések körül mágneses térben képződő örvény – a topológiai szerkezet izgalmasabb, és számos felhasználási lehetősége lesz.