现在可以在实验室中拍摄小部件的磁化

在未来，今天的电子存储技术可能会被基于微小磁结构的设备所取代。这些单独的磁区对应于位，并且需要尽可能小并且能够快速切换。为了更好地理解基础物理并优化组件，可以使用各种技术来可视化磁化行为。德国约翰内斯古腾堡大学(JGU)的科学家们现在已经改进了基于电子显微镜的技术，不仅可以捕获这些组件的静态图像，还可以拍摄高速切换过程。他们还采用了专门的信号处理技术来抑制图像噪声。

“这为我们提供了一个研究小型设备磁化的绝佳机会，”JGU物理研究所的DanielSchönke解释说。该研究是与Surface Concept GmbH合作进行的，研究结果发表在“ 科学仪器评论 ”期刊上。

使用偏振分析的扫描电子显微镜是基于实验室的磁结构成像技术。与光学方法相比，它具有高空间分辨率的优点。主要缺点是获取图像以获得良好的信噪比所花费的时间。然而，通过使用仅检测与激励相同频率的信号的数字相敏整流器，可以缩短测量周期性激励并因此周期性变化的磁信号所需的时间。

这种信号处理要求测量是时间分辨的。JGU科学家开发的仪器提供的时间分辨率优于2纳秒。结果，该技术可用于研究高速磁开关过程。它还可以捕获图像并在整个激发阶段内的定义时间点选择单个图像。

新技术与更复杂的成像技术相比毫不逊色

这一发展意味着该技术现在可与大型加速器设备中使用的更复杂的成像技术相媲美，并开辟了研究实验室中小磁性元件的磁化动力学的可能性。

该研究是在CRC / Transregio协作研究中心173“旋转+ X：在其集体环境中旋转”的框架内进行的，该研究基于Johannes Gutenberg University Mainz和TU Kaiserslautern，由德国研究基金会(DFG)资助。 。CRC / TRR涉及来自化学，物理，机械工程和过程工程领域的跨学科研究团队，他们对磁效应进行研究，以便将这些研究转化为应用。主要关注旋转现象。物理学家使用这个术语来指代量子粒子的固有角动量，例如电子或质子。这是许多磁效应的基础。

这项新技术的发展源于研究人员与美国约翰内斯古腾堡大学分校Surface Concept GmbH公司的成功和密切合作。