Nikel-dəmir ərintisindən hazırlanmış bir neçə mikrometr ölçüsündə çiçək formalı struktur maqnit sahələrini cəmləşdirə və yerli olaraq gücləndirə bilər. Effektin ölçüsünü “ləçəklərin” həndəsəsini və sayını dəyişdirməklə idarə etmək olar.

Dr. Anna Palau-nun Institut de Ciencia de Materials de Barselona (ICMAB) qrupu tərəfindən CHIST-ERA MetaMagIC layihəsinin tərəfdaşları ilə birgə hazırlanmış bu maqnit metamaterial indi BESSY II-də Dr. Sergio Valencia ilə əməkdaşlıqda tədqiq edilmişdir.

Belə bir cihaz maqnit sensorlarının həssaslığını artırmaq, yerli maqnit sahələri yaratmaq üçün tələb olunan enerjini azaltmaq üçün istifadə edilə bilər, həm də PEEM eksperimental stansiyasında nümunələri hazırda mümkün olduğundan daha yüksək maqnit sahələri altında öyrənmək üçün istifadə edilə bilər.

Doktor Palau skan edən elektron mikroskop altında kiçik çiçəklərə bənzəyən xüsusi metamaterial hazırlayıb . Ləçəklər ferromaqnit nikel-dəmir ərintisi zolaqlarından ibarətdir.

Mikroçiçəklər müxtəlif həndəsələrdə, yalnız müxtəlif daxili və xarici radiuslarla deyil, həm də dəyişən ləçəklərin sayı və eni ilə istehsal edilə bilər. Bu çiçək formalı həndəsə xarici maqnit sahəsinin sahə xətlərinin cihazın mərkəzində cəmləşməsinə səbəb olur və nəticədə çox intensivləşmiş maqnit sahəsi yaranır.

Tədqiqat ACS Nano jurnalında dərc olunub .

Maqnit metamateriallar

Palau izah edir: “Metamateriallar, ölçüləri manipulyasiya üçün nəzərdə tutulduğu elektromaqnit və ya istilik dalğalarından daha kiçik olan mikro strukturları olan süni şəkildə istehsal olunan materiallardır”.

Fizik , məlumatların saxlanması , məlumatların işlənməsi , biotibb, kataliz və maqnit sensor texnologiyasında istifadə oluna bilən maqnit mikro strukturları üzərində işləyir . Bu metamateriallardan istifadə etməklə, maqnit sensorlarının həssaslığını yüksək dərəcədə artırmaq olar, çünki aşkar ediləcək maqnit sahəsi bu sistemlərin mərkəzində gücləndiriləcəkdir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742998826&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-magnetic-microflowers-local-fields.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3NyJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc3Il1dLDBd&dt=1742998826194&bpp=1&bdt=96&idt=124&shv=r20250324&mjsv=m202503200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1742998581%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1742998581%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1742998581%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2256872263400&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2245&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=95331833%2C95332587%2C95356498%2C95356506%2C95355300&oid=2&pvsid=969649762348525&tmod=601627141&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=130

BESSY II-də maqnit domenlərinin xəritələşdirilməsi

Palau, onun tələbəsi Aleix Barrera və Sergio Valencia indi bunu BESSY II-dəki XPEEM eksperimental stansiyasında araşdırdılar. Onlar maqnit sahəsi üçün sensor kimi müxtəlif mikroçiçəklərin mərkəzinə bir kobalt çubuğu yerləşdirdilər və kobalt çubuğunun içərisindəki maqnit sahələrinin xəritəsini çəkdilər.

“Forma, ölçü və ləçəklərin sayı kimi həndəsi parametrləri tənzimləməklə maqnit davranışını dəyişdirmək və idarə etmək olar” dedi Valensiya. Nəticədə, maqnit müqavimətli sensorun həssaslığı iki böyüklükdən çox artırıla bilər.

XPEEM-də təcrübələr üçün də yeni seçimlər

Bu yenilik kiçik maqnit sensorlarının işini yaxşılaşdırmaq və çoxfunksiyalı maqnit komponentləri hazırlamaq üçün yeni texnoloji imkanlar açır. Gələcəkdə belə mikrostrukturlardan yerli olaraq daha yüksək maqnit sahələri yaratmaq üçün istifadə oluna bilər ki, bu da BESSY II-də eksperimental XPEEM stansiyası üçün maraq doğurur.

“Bizim eksperimental sistemimiz fotoemissiya elektron mikroskopudur, ona görə də maqnit sahələri elektronları yayındırır və təcrübələri çətinləşdirir”, – Valensiya deyir. “Təsvir üçün normal olaraq tətbiq edə biləcəyimiz maksimum maqnit sahəsi təxminən 25 millitesla (mT) təşkil edir. Sahənin yalnız yerli olaraq gücləndirildiyi maqnit sahəsi konsentratoru ilə biz asanlıqla beş dəfə yüksək sahələrə nail ola bilərik.”

Bu, çox həyəcanvericidir, çünki əvvəllər mümkün olmayan şəraitdə bir sıra maqnit sistemlərini öyrənmək imkanını açır.

Ətraflı məlumat: Aleix Barrera və digərləri, Çox Təkmilləşdirilmiş Həssaslığı olan Maqnit Sensorlar üçün On-Chip Planar Metasurfaces, ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.5c00422

Jurnal məlumatı: ACS Nano 

Alman Araşdırma Mərkəzlərinin Helmholtz Assosiasiyası tərəfindən təmin edilmişdir