3D drukātie nanomagnēti magnētiskā laukā atklāj rakstu pasauli

Saskaņā ar pētījumu, kas publicēts"Nature Nanotechnology" 21. gadā starptautiska komanda, kuru vadīja Kembridžas Universitātes Cavendish laboratorija Apvienotajā Karalistē, izmantoja progresīvu 3D drukas tehnoloģiju, lai izveidotu magnētisko dubultspirāli, gluži kā DNS dubultspirāli. Tie savijas viens otru, apvienojot izliekumu, hiralitāti un spēcīgu magnētiskā lauka mijiedarbību starp spirālēm. Tādējādi zinātnieki ir atklājuši, ka šīs magnētiskās dubultspirāles rada nanomēroga topoloģiskas tekstūras magnētiskajā laukā, kas vēl nekad nav redzēts, paverot durvis nākamās paaudzes magnētisko ierīču attīstībai.

Magnētiskās ierīces ietekmē visus sabiedrības aspektus, tostarp enerģijas ražošanu, datu uzglabāšanu un skaitļošanu. Taču magnētiskās skaitļošanas ierīces strauji tuvojas to saraušanās robežām divdimensiju sistēmās. Nākamās paaudzes skaitļošanā cilvēki arvien vairāk pievērš uzmanību trīsdimensiju pievēršanai, jo ar 3D nanovadu arhitektūru var panākt ne tikai lielāku blīvumu, bet arī trīsdimensiju ģeometrija var mainīt magnētismu un nodrošināt jaunas funkcijas. .

Trases atmiņa ir nenobriedusi tehnoloģija. Tās princips ir glabāt digitālos datus nanovadu magnētiskā domēna sienās, lai ražotu informācijas glabāšanas ierīces ar lielāku uzticamību, veiktspēju un jaudu. Taču līdz šim šo ideju bijis grūti realizēt.

Pēdējos gados pētnieki ir koncentrējušies uz jaunu metožu izstrādi trīsdimensiju magnētisko struktūru vizualizēšanai, kā arī ir izstrādājuši 3D drukas tehnoloģiju magnētiskiem materiāliem. 3D mērījums tiek veikts uz Šveices gaismas avota PolLux staru līnijas, kas šobrīd ir vienīgā staru līnija, kas spēj nodrošināt mīksto rentgena tomogrāfiju. Izmantojot progresīvu rentgenstaru attēlveidošanas tehnoloģiju, pētnieki novēroja, ka 3D DNS struktūra rada dažādas faktūras magnetizācijā, salīdzinot ar 2D. Pārī savienotās sienas starp magnētiskajiem domēniem (reģioni, kur magnetizācija ir vērsta vienā virzienā) blakus esošajās spirālēs ir ļoti savienotas un tāpēc deformētas. Šīs sienas piesaista viena otru, un 3D struktūras dēļ tās rotē,"lock" vietā un veido spēcīgas un regulāras saites, līdzīgas bāzu pāriem DNS.

Klēra Donelija no Kavendišas laboratorijas Kembridžā teica:" Mēs ne tikai atklājām, ka 3D struktūras rada interesantas topoloģiskās nanotekstūras magnetizācijā, bet arī atklājām jaunas nanomēroga lauka konfigurācijas klaiņojošos magnētiskajos laukos. Ja mēs varam sasniegt nanomērogu, kontrolējot šos magnētiskos spēkus, mēs esam tuvāk tam, lai sasniegtu tādu pašu kontroles pakāpi kā divās dimensijās."

Pētnieki teica, ka rezultāti ir aizraujoši. Dubultās spirāles struktūra, kas līdzīga DNS, veido spēcīgas saites starp spirālēm, tādējādi deformējot to formu, un virpulis, kas veidojas magnētiskajā laukā ap šīm saitēm - topoloģiskā struktūra ir aizraujošāka, un tai būs daudz pielietojuma perspektīvu.