Nanomagnet Bercetak 3D Mendedahkan Dunia Corak dalam Medan Magnet

Menurut kajian yang diterbitkan dalam"Nature Nanotechnology" pada 21hb, pasukan antarabangsa yang diketuai oleh Makmal Cavendish di Universiti Cambridge di United Kingdom menggunakan teknologi pencetakan 3D termaju untuk mencipta heliks berganda magnetik, sama seperti heliks berganda DNA. Mereka memutar antara satu sama lain, menggabungkan kelengkungan, kiraliti dan interaksi medan magnet yang kuat antara lingkaran. Oleh itu, saintis telah menemui bahawa heliks berganda magnetik ini menghasilkan tekstur topologi skala nano dalam medan magnet, yang tidak pernah dilihat sebelum ini, membuka pintu kepada pembangunan peranti magnet generasi akan datang.

Peranti magnet mempengaruhi semua aspek masyarakat, termasuk penjanaan tenaga, penyimpanan data dan pengkomputeran. Tetapi peranti pengkomputeran magnet dengan pantas menghampiri had pengecutannya dalam sistem dua dimensi. Untuk pengkomputeran generasi akan datang, orang ramai memberi lebih banyak perhatian untuk beralih kepada tiga dimensi, kerana bukan sahaja ketumpatan yang lebih tinggi boleh dicapai melalui seni bina wayar nano 3D, tetapi juga geometri tiga dimensi boleh mengubah kemagnetan dan menyediakan fungsi baharu .

Memori trek ialah teknologi yang tidak matang. Prinsipnya adalah untuk menyimpan data digital dalam dinding domain magnet wayar nano untuk menghasilkan peranti penyimpanan maklumat dengan kebolehpercayaan, prestasi dan kapasiti yang lebih tinggi. Tetapi sehingga kini, idea ini sukar untuk direalisasikan.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidik telah menumpukan pada membangunkan kaedah baharu untuk menggambarkan struktur magnet tiga dimensi dan juga telah membangunkan teknologi percetakan 3D untuk bahan magnetik. Pengukuran 3D dilakukan pada garis pancaran PolLux sumber cahaya Switzerland, yang pada masa ini merupakan satu-satunya garis pancaran yang mampu menyediakan tomografi sinar-X lembut. Menggunakan teknologi pengimejan sinar-X yang canggih, para penyelidik memerhatikan bahawa struktur DNA 3D menyebabkan tekstur yang berbeza dalam magnetisasi berbanding dengan 2D. Dinding berpasangan antara domain magnetik (kawasan di mana kemagnetan semua menghala ke arah yang sama) dalam lingkaran bersebelahan sangat berganding dan oleh itu cacat. Dinding ini menarik antara satu sama lain, dan disebabkan struktur 3D, ia berputar,"kunci" ke tempatnya dan membentuk ikatan yang kuat dan teratur, serupa dengan pasangan asas dalam DNA.

Claire Donnelly dari Makmal Cavendish di Cambridge berkata:"Bukan sahaja kami mendapati bahawa struktur 3D membawa kepada nanotekstur topologi yang menarik dalam kemagnetan, tetapi kami juga menemui konfigurasi medan skala nano baharu dalam medan magnet sesat. Jika kita boleh mencapai skala nano Dengan mengawal daya magnet ini, kita lebih hampir untuk mencapai tahap kawalan yang sama seperti dalam dua dimensi."

Para penyelidik berkata keputusannya menarik. Struktur heliks berganda yang serupa dengan DNA membentuk ikatan kuat antara heliks, dengan itu mengubah bentuk bentuknya, dan pusaran terbentuk dalam medan magnet di sekeliling ikatan ini-struktur topologi lebih menarik, dan ia akan mempunyai banyak prospek aplikasi.