新的成像技术揭示磁性材料中的隐秘动力学

来自 实验室仪器网

科学家们开发了一种称为相干相关成像 （Coherent Correlation Imaging） 的新方法，可以直接生成磁性材料中变化结构的图像。这种结构是许多下一代计算设备的核心组件。该方法可以实时以高空间分辨率提供有关设备的信息。这使研究人员能够通过首次跟踪域壁的演变来观察称为域壁的特征。畴壁是材料中不同磁性区域之间的边界。这些畴壁共同影响了材料的整体磁行为。这项研究的结果表明，一些领域几乎没有移动，而另一些领域则不断变化。它还显示了域如何进行这些转变。

磁性材料对于计算机、手机、电视和许多其他电子设备来说是必不可少的。为了改进这些材料，科学家们需要以新的、更有效的方式研究它们。这里描述的新型成像技术就是这样做的。它允许研究人员通过跟踪磁性结构的变化，在纳米级（十亿分之一米）上观察磁性材料随时间的变化。这些信息最终将有助于推进基于利用材料磁性的技术。

研究人员开发了一种称为相干相关成像 （CCI） 的技术，用于对磁畴在时间和空间上的演变进行成像，显示一些磁畴的边界如何移动，而另一些磁畴的边界几乎不移动。这是由于一个名为 “pinning” 的属性。虽然固定是磁性材料的已知特性，但该团队首次直接对固定位点如何影响互连畴壁的运动进行了成像。该团队在国家同步辐射光源 II 进行了测量，这是能源部科学办公室位于布鲁克海文国家实验室的用户设施。

他们开发的算法允许他们对图像进行分类并重建域移动的电影。然后，这部电影使他们能够将域行为连接到样本上的固定站点。这使他们能够以前所未有的空间和时间组合分辨率绘制固定站点。这项研究是了解如何为未来应用纵磁畴的重要一步。它还证明了 CCI 在磁性材料之外的用途，因为该技术可以转移到不同的研究领域、测量技术和电子顺序类型。

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