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科学家首次绘制出3D磁畴图像

  科学家第一次绘制出三维磁畴图像

  据美国科学促进会官方网站日前报道,德国和瑞士科学家首次使用中子成像技术绘制磁畴3D图像,这对进一步了解材料性质和物理规律具有重要意义的磁畴,有利于最大限度地减少磁畴壁的功率损耗,使硬盘和电池充电器等存储介质更有效地工作。这个结果将在最新一期的“自然 - 通讯”杂志上发表。磁畴理论是利用量子理论微观地显示了铁磁性的磁化机理。所谓磁畴,是指磁性材料内的一个小区域,每个区域都含有大量的原子,每个磁畴之间的界面称为畴壁。在同一个磁畴中,原子矩是相同的,但不同磁畴的磁矩是不同的。因此,磁畴的方向在这里改变了。科学界对磁畴理论的研究一直停留在二维图像和材料的表面,只能研究磁畴的横截面。现在,由亥姆霍兹 - 柏林应用材料中心和联邦材料研究与测试研究所以及瑞士Paul Scherer研究所的科学家组成的研究小组开发了一种特殊的铁 - 硅晶体,并将其作为实验样品,用于第一次绘制磁畴的3D图像。德国亥姆霍兹 - 柏林中心国家应用材料研究所的Ingo Manqueh领导的研究小组利用中子而不是X射线磁畴壁磁场的变化来研究磁畴壁。正如水使光线弯曲一样,磁场也使得中子与轨道稍有偏离,所以当中子接触磁畴壁时,中子的方向发生变化。但是,磁场对中子转向的影响非常小,几乎不能捕获中子照相。研究人员向所有方向发射样本的辐射,并使用多个衍射光栅来分离偏转的光线。根据射线变化的分离,科学家可以计算出所有磁畴的形状,然后绘制整个域网的3D图像。 (来源:科技日报普书雨)

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