In un nuovo articolo, pubblicato in Materiali della natura , ricercatori di Pechino, Uppsala e Jülich hanno compiuto progressi significativi consentendo misurazioni magnetiche ad altissima risoluzione. Con il loro metodo è possibile misurare il magnetismo dei singoli piani atomici.

Le nanostrutture magnetiche sono utilizzate in un'ampia gamma di applicazioni. Soprattutto, per memorizzare bit di dati nei dischi rigidi. Queste strutture stanno diventando così piccole che i normali metodi di misurazione magnetica non riescono a fornire dati con una risoluzione sufficiente.

A causa della crescente domanda di dispositivi elettronici più potenti, i componenti spintronici di nuova generazione devono avere unità funzionali grandi solo pochi nanometri. È più facile costruire un nuovo dispositivo spintronico, se possiamo vederlo in modo sufficientemente dettagliato. Questo sta diventando sempre più difficile con il rapido progresso delle nanotecnologie. Uno strumento capace di immagini così dettagliate è il microscopio elettronico a trasmissione.

Un microscopio elettronico è uno strumento sperimentale unico che offre a scienziati e ingegneri una grande quantità di informazioni su tutti i tipi di materiali. A differenza dei microscopi ottici, usa gli elettroni per studiare i materiali. Ciò consente enormi ingrandimenti. Per esempio, nei cristalli si possono osservare abitualmente singole colonne di atomi. I microscopi elettronici forniscono informazioni sulla struttura, composizione e chimica dei materiali. Recentemente, i ricercatori hanno anche scoperto modi per utilizzare i microscopi elettronici per misurare le proprietà magnetiche. Però, la risoluzione atomica non è stata ancora raggiunta in questa applicazione.

Ján Rusz e Dmitry Tyutyunikov all'Università di Uppsala, insieme ai colleghi della Tsinghua University, Cina, e Forschungszentrum Jülich in Germania hanno sviluppato e dimostrato sperimentalmente un nuovo metodo che consente misurazioni magnetiche di singoli piani atomici. Il metodo utilizza un esclusivo microscopio elettronico a trasmissione PICO in grado di correggere le aberrazioni sia geometriche che cromatiche, consentendo uno sguardo dettagliato ai singoli piani atomici su un'ampia gamma spettrale.

"L'idea è venuta dal dottor Xiaoyan Zhong, con i quali abbiamo una crescente proficua collaborazione. Abbiamo contribuito a simulazioni, che hanno confermato la validità del disegno sperimentale e dimostrato che l'esperimento offre davvero uno sguardo molto dettagliato sul magnetismo dei materiali, "dice Jan Rusz.