ความเป็นแม่เหล็กในวัสดุสองมิติเป็นเรื่องยากที่จะระบุลักษณะเฉพาะ เนื่องจากความบางมากของวัสดุทำให้เทคนิคแบบเดิมไม่ได้ผล ปัจจุบัน นักวิจัยในออสเตรเลีย รัสเซีย และจีนได้ใช้วิธีการใหม่ที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ไนโตรเจนในทุ่งกว้าง (NV) เพื่อวัดความแรงแม่เหล็กของวานาเดียม ไตรไอโอไดด์ (VI 3) ซึ่งเป็นวัสดุ 2 มิติที่ทราบกันดีว่าเป็นวัสดุที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูงในปริมาณมาก ,
แบบฟอร์ม 3 มิติ.
เทคนิคนี้สามารถนำไปใช้เพื่อศึกษาวัสดุแม่เหล็ก 2 มิติอื่นๆ ได้ รวมถึงส่วนประกอบพื้นฐานที่เป็นไปได้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประหยัดพลังงานในอนาคต กล้องจุลทรรศน์ NV เป็นเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งใช้ข้อบกพร่องในเพชรเป็นหัววัดที่ไวต่อสนามแม่เหล็กอ่อน เหมาะอย่างยิ่ง
สำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างของวัสดุ (นั่นคือวัสดุที่ประกอบด้วยชั้นอะตอมบางๆ ที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันผ่านแรง ที่อ่อนแอ) เนื่องจากช่วยให้นักวิจัยสามารถถ่ายภาพโดเมนแม่เหล็ก (บริเวณระดับจุลภาคซึ่งทั้งหมด ช่วงเวลาแม่เหล็กชี้ไปในทิศทางเดียวกัน) ในแต่ละเกล็ดของวัสดุที่มีความละเอียดต่ำ
กว่าไมครอนศูนย์ NV เป็นเครื่องตรวจจับสนามแม่เหล็กอ่อน ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยที่นำโดยลอยด์ ฮอลเลนเบิร์กแห่งมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นใช้กล้องจุลทรรศน์ NV ที่ทำจากพื้นผิวเพชรที่มีชั้นผิวของข้อบกพร่อง ข้อบกพร่องเหล่านี้เรียกว่า NV centers และเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของคาร์บอนที่อยู่ติดกัน
ในโครงตาข่ายเพชรถูกแทนที่ด้วยอะตอมของไนโตรเจนและตำแหน่งโครงตาข่ายที่ว่างเปล่า ไนโตรเจนมีอิเลคตรอนพิเศษที่ยังคงไม่มีการจับคู่ ดังนั้นจึงทำตัวเป็นสปินเดี่ยวที่สามารถขึ้น ลง หรือทับซ้อนกันของทั้งสอง สถานะของสปินนี้สามารถตรวจสอบได้โดยการส่องเพชรด้วยแสงเลเซอร์และบันทึก
ความเข้มและความถี่ “สปินแอคทีฟ” ของแสงฟลูออเรสเซนซ์ที่ปล่อยออกมา เนื่องจากศูนย์กลาง NV นั้นแยกตัวออกจากสิ่งรอบข้างโดยธรรมชาติ สถานะสปินของอิเล็กตรอนจึงไม่ได้รับผลกระทบจากความผันผวนทางความร้อนโดยรอบในทันที ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อตรวจจับสนามแม่เหล็กที่อ่อนมาก
ซึ่งเกิดจาก
สปินอิเล็กทรอนิกส์หรือนิวเคลียสที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้เป็นโพรบที่มีความไวสูงของเรโซแนนซ์แม่เหล็ก สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของสปินเฉพาะที่ในวัสดุในระยะทางไม่กี่สิบนาโนเมตร การวัดพฤติกรรมของสนามแม่เหล็กในการทดลองของพวกเขา และเพื่อนร่วมงานวางตัวอย่าง VI 3
ไว้บนชั้นข้อบกพร่องของกล้องจุลทรรศน์ NV กระตุ้นศูนย์ NV ด้วยเลเซอร์ และใช้กล้องเพื่อถ่ายภาพการเรืองแสงที่เกิดขึ้น โดยการกวาดความถี่ของสนามไมโครเวฟที่ใช้ไปทั่วตัวอย่าง (ซึ่งพวกเขาวางไว้ในเครื่องแช่แข็งเพื่อให้สามารถวัดซ้ำได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 4 ถึง 300 K) พวกเขาได้รับสิ่งที่เรียกว่า
สเปกตรัมเรโซแนนซ์แม่เหล็กที่ตรวจจับด้วยแสงสำหรับ ตัวอย่างของพวกเขาเมื่อนักวิจัยใช้สนามแม่เหล็ก 0.5 ถึง 1 เทสลาตั้งฉากกับตัวอย่าง (ทิศทาง +z) ที่อุณหภูมิ 5 K พวกเขาสังเกตเห็นการเปลี่ยนทิศทางสนามแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์และฉับพลันในสะเก็ดส่วนใหญ่ โดยไม่มีการพลิกกลับ
บางส่วนระหว่างกลาง สถานะ. แม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกนี้คงอยู่ลึกลงไปถึงสองชั้นของอะตอม ในขณะที่การสลับยังคงเกิดขึ้นอย่างฉับพลันถึง 50 K ซึ่งเป็นอุณหภูมิคูรีของ VI 3 (นั่นคืออุณหภูมิที่วัสดุจำนวนมากสูญเสียอำนาจแม่เหล็กถาวรไป) VI 3 เป็นเฟอร์โรแม่เหล็กแข็งชนิดนิวเคลียส
ในวัสดุแม่เหล็กแข็งเช่น VI 3กระบวนการเปลี่ยนทิศทางขึ้นอยู่กับหนึ่งในสองกลไก: การเกิดนิวเคลียสหรือการตรึงของผนังโดเมน ในวัสดุปริมาณมาก กลไกเหล่านี้สามารถแยกแยะได้โดยเส้นโค้งการสะกดจิตเริ่มต้น เส้นโค้งเหล่านี้เกิดจากการวางตัวอย่างวัสดุแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กและวัดว่าการเพิ่ม
อำนาจ
แม่เหล็กของวัสดุนั้นเป็นอย่างไรในแม่เหล็กประเภทนิวเคลียส ผนังของโดเมนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ในแม่เหล็กชนิดตรึงตามชื่อ มันจะถูกดักไว้ตลอดเวลา ในการตรวจสอบว่ากลไกประเภทใดที่เล่น และเพื่อนร่วมงานใช้พัลส์แม่เหล็กสั้น (ยาวประมาณ 10 นาโนวินาที) ใน ทิศทาง -z กับตัวอย่าง
ที่ได้รับการดึงดูดในตอนแรกใน ทิศทาง +z และถ่ายภาพการสะกดจิตใน a สนามแม่เหล็กต่ำหลังจากแต่ละพัลส์ ผลลัพธ์ที่ได้ชี้ให้เห็นว่า เป็นแม่เหล็กแข็งประเภทนิวเคลียส อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังพบว่าความแรงของแม่เหล็กของ 2D VI 3 นั้นมีประมาณครึ่งหนึ่งของแม่เหล็ก 3D สมาชิกในทีมกล่าวว่า
ผลงานของกลุ่มนี้อาจนำไปสู่เทคโนโลยีใหม่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยกล่าวว่า “เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยังสงสัยว่าแม่เหล็กสองมิติเป็นไปได้ทั้งหมด” ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยกล่าว “ด้วยการค้นพบเฟอร์โรแมกเนติก VI 3 แบบสองมิติ ทำให้เกิดวัสดุประเภทใหม่ที่น่าตื่นเต้น
ประเภทของวัสดุใหม่ๆ หมายความว่าเทคโนโลยีใหม่ๆ จะปรากฏขึ้นเสมอ ทั้งสำหรับการศึกษาวัสดุดังกล่าวและการควบคุมคุณสมบัติของมัน””เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจเล็กน้อย และขณะนี้เรากำลังพยายามทำความเข้าใจว่าเหตุใดแม่เหล็กจึงอ่อนลงใน 2D ซึ่งจะมีความสำคัญต่อการใช้งาน”
อนาคตในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีความก้าวหน้าอย่างมากในการวิเคราะห์ผลึกของโปรตีน แท้จริงแล้วการกำหนดโครงสร้างโปรตีนทั้งหมดในจีโนมมนุษย์นั้นเป็นไปได้จริง อาจใช้เวลานานเท่าใด หากเราคิดว่าไม่มีความก้าวหน้าในเทคนิคเพิ่มเติม ก็ต้องใช้เวลาหนึ่งหรือสองวันในแหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอน
เพื่อรับข้อมูลการเลี้ยวเบนซึ่งจะช่วยให้สามารถกำหนดโครงสร้างโปรตีนทั่วไปได้ เครื่องดนตรี 20 ชนิดที่ทำงานประสานกันทั่วโลกจะต้องใช้เวลาประมาณ 10,000 วันหรือเกือบ 30 ปี อย่างไรก็ตาม เครื่องตรวจจับเอ็กซ์เรย์ที่ไวต่อตำแหน่งที่ได้รับการปรับปรุงสามารถเร่งกระบวนการนี้ได้อย่างมาก
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
