IT, media - systemy i technologie

Jak efekt magnetoelastyczny może regulować właściwości magnetyczne nanoelementów

Szybka zmiana właściwości magnetycznych ma kluczowe znaczenie dla urządzeń magnetycznych o małej mocy. Finansowany ze środków UE projekt MULTIREV wniósł wkład w badania nad sprzężeniem magnetoelastycznym na potrzeby projektowania nanourządzeń regulowanych odkształceniem.

Sprzęt obsługujący technologie informacyjno-komunikacyjne (ICT) polega w znacznym stopniu na zdolności wykorzystywania właściwości magnetycznych materiałów, zwłaszcza na potrzeby pamięci obliczeniowej i przetwarzania. Naukowcy, korzystający z wyników prac prowadzonych w ramach finansowanego ze środków UE projektu MULTIREV, opublikowali niedawno artykuł w czasopiśmie Nature, w którym przedstawiają w zarysie sposób wykorzystania zaawansowanego obrazowania dynamicznego do wizualizacji deformacji fal (dźwiękowych) w kryształach na podstawie pomiaru wpływu na elementy nanomagnetyczne.

Poczynione ustalenia otwierają perspektywy na regulowaną magnetyzację o małej mocy niewielkich elementów magnetycznych z korzyścią dla zastosowań ICT. Ponadto metodologia może posłużyć do badania odkształceń dynamicznych w całej gamie procesów i produktów, takich jak nanocząstki, reakcje chemiczne i krystalografia.

Określanie ilościowe efektu magnetoelastycznego

W obliczu stale rosnącego zapotrzebowania na lepsze przechowywanie i przetwarzanie danych, trwa batalia o wydajniejsze sposoby modyfikowania właściwości magnetycznych materiałów, zwłaszcza w nanoskali. Naukowcy prowadzący te badania analizują zmianę właściwości magnetycznych, jaką powoduje elastyczna deformacja materiału magnetycznego. Tę zmianę mogą wzbudzić pola magnetyczne, ale to wymaga prądu zasilającego dużej mocy.

Zespół badał w szczególności sposób, w jaki odkształcenie dynamiczne (inaczej deformacja) towarzyszy akustycznej fali powierzchniowej (SAW), wzbudzając zmiany w magnetyzacji w nanoskali. Dzięki opracowaniu techniki doświadczalnej, opartej na stroboskopowej mikroskopii rentgenowskiej, naukowcy byli w stanie przeprowadzić badania ilościowe. Co istotne, badania wykonano w pikosekundowej skali w odróżnieniu od wcześniejszych prac, które głównie prowadzone były w znacznie szerszych skalach czasowych (od sekund do milisekund).

Zespół wykazał, że SAW są w stanie regulować przełączanie magnetyzacji elementów magnetycznych w nanoskali na wierzchołku kryształu. Wyniki pokazują, że SAW wpłynęły na zmianę właściwości kwadratów magnetycznych, doprowadzając do zwiększania lub zmniejszania domen magnetycznych w zależności od fazy SAW.

Co interesujące, dzięki równoległemu obrazowaniu powstawania zarówno odkształcenia, jak i dynamiki magnetyzacji nanostruktur, zespół odkrył, że magnetyzacja reaguje z opóźnieniem na naprężenia, co można regulować za pomocą konfiguracji domen magnetycznych.

Energooszczędne czujniki magnetyczne

Prace nad projektem MULTIREV zostały tak naprawdę podjęte w celu opracowania tańszego i uproszczonego czujnika prędkości obrotowej w porównaniu do aktualnie dostępnych. Tego typu czujniki wykrywają wiele prędkości obrotowych komponentów w takich sektorach jak motoryzacja czy automatyka. Jednakże ich dzisiejsza generacja cechuje się najczęściej złożoną architekturą, ograniczonym zastosowaniem i wysoką ceną.

Sedno projektu podjętego przez zespół polegało na weryfikacji poprawności zastąpienia niemagnetycznych czujników nieulotnym urządzeniem magnetycznym, które byłoby energooszczędne. To z kolei otwiera możliwość skokowej zmiany w liczbie możliwych do odczytania obrotów, nawet do tysięcy obrotów.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS

data ostatniej modyfikacji: 2017-11-10 17:15:02



Przegląd uczelni
w Polsce
UMK_220_1.gif
Wy__sza_Szko__a_Mened__erska_boks_220.jpg
Polskie uczelnie w obrazach
miniatura
miniatura
miniatura