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激光脉冲磁化

本站发布时间:2023-12-23 15:42:43

style=“text-align:left”>Tomaegnetizeanironnail,一个简单的例子是用条形磁铁敲击其表面的各个高度然而,还有很多更不常用的方法:在德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)的研究中,发现了一种用超短激光脉冲磁化铁合金的方法现在,我们将与激光研究所HochchuleMittweida(LHM)合作,进一步研究这一过程研究发现,不同类别的材料也会出现这种现象–大大拓宽了潜在的应用前景工作组在科学期刊《高级功能材料》(DOI:10.1002/adfm.2021311951)上发表了研究结果

style=“text-align:left”>意外发现将于2018年公布当HZDR团队用超短激光脉冲照射一层薄的铁铝合金时,磁性材料突然变得有磁性解释:激光脉冲重新排列晶体中的原子,使它们的原子紧密结合,从而形成磁铁该探测器能够利用一系列较弱的激光脉冲再次对层进行磁化这使他们能够找到在表面上创建和消除微小“磁点”的方法

style=“text-align:left”>然而,先导实验仍然留下了一些问题的答案HZDR物理学家Dr解释道:“目前尚不清楚这种影响是只发生在铝合金上,还是发生在热材料上。”RantejBali“我们也想试着追踪这一过程的时间进展。”为了进一步调查,他与Dr来自西班牙萨拉戈萨大学的LHM和同事们的理论

style=“text-align:left”>带激光脉冲的动画书

style=“text-align:left”>专家们专门关注钒酸铁与规则晶格中的铝合金不同,钒合金上的原子无序排列,形成无定形的玻璃状结构为了观察激光辐照后发生的情况,物理学家采用了一种特殊的方法:泵问题方法

style=“text-align:left”>“首先,用强激光脉冲照射合金,使材料磁化,”解释道“同时,我们使用第二个弱脉冲来反射材料表面。”

style=“text-align:left”>此处反射激光脉冲提供的分析用于指示材料的物理特性这一过程重复了好几次,其中第一个“泵”脉冲和第二个“探头”脉冲之间的微小间隔将持续延长

style=“text-align:left”>因此,获得了一系列反射数据,从而可以描述由激光激发的过程Flug说:“整个过程类似于生成动画书。”“同样,一系列的个人食物在快速连续观看时也会发生变化。”

style=“text-align:left”>快速熔化

style=“text-align:left”>结果:尽管其组学结构与铝化合物上的组学结构不同,但其钒二铝化合物上可以通过激光进行磁化RantejBali解释道:“在大多数情况下,材料会在辐射点短暂熔化。”“这导致激光破坏了先前的结构,从而在两种合金中产生了所有的磁性。”

style=“text-align:left”>令人鼓舞的结果:显然,这种现象并不局限于特定的材料结构,而是可以在不同的原子变化中观察到

style=“text-align:left”>团队也在跟踪该过程的时间动力学:“至少我们不知道发生了什么事情”,解释道“在不同的条件下,激光脉冲会激发材料中的电子。在不同的温度下,激发的电子会将能量转移到原子核。”

style=“text-align:left”>因此,这种能量转移会导致磁性结构的重新排列,随后的快速冷却会使其稳定下来关于这些实验,研究人员说,通过检查X射线的磁化过程,可以准确地观察原子是如何排列的

style=“text-align:left”>Sightssetonapplications

style=“text-align:left”>尽管仍处于早期阶段,但这项工作已为可能的应用程序提供了初始有效的解决方案:例如,可以通过激光在芯片表面放置小磁体RantejBali推测:“这可能用于感应磁传感器的生产,例如用于汽车的感应磁传感器。”“它还可以在磁性数据存储中找到可能的应用程序。”

style=“text-align:left”>此外,这一现象与新类型的电子产品有关,即pintronics在这里,磁信号应该用于数字计算过程,而不是像往常一样通过晶体管的电子–为未来的计算机技术提供了可能的途径


来源:

Materials provided by
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Theo Pflug, Javier Pablo‐Navarro, Md. Shabad Anwar, Markus Olbrich, César Magén, Manuel Ricardo Ibarra, Kay Potzger, Jürgen Faßbender, Jürgen Lindner, Alexander Horn, Rantej Bali.
    Laser‐Induced Positional and Chemical Lattice Reordering Generating Ferromagnetism. Advanced Functional Materials, 2023; DOI: 10.1002/adfm.202311951

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