L'attuale tecnologia di archiviazione elettronica potrebbe essere sostituita in futuro da dispositivi basati su minuscole strutture magnetiche. Queste singole regioni magnetiche corrispondono a bit; devono essere il più piccoli possibile e in grado di cambiare rapidamente. Per comprendere meglio la fisica sottostante e ottimizzare i componenti, varie tecniche possono essere utilizzate per visualizzare il comportamento della magnetizzazione.

Gli scienziati della Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) in Germania hanno ora perfezionato una tecnica basata sul microscopio elettronico per catturare immagini statiche di questi componenti e filmare i processi di commutazione ad alta velocità. Hanno anche impiegato una tecnologia di elaborazione del segnale specializzata che sopprime il rumore dell'immagine. "Questo ci offre un'eccellente opportunità per studiare la magnetizzazione in piccoli dispositivi, " ha spiegato Daniel Schönke del JGU Institute of Physics. La ricerca è stata condotta in collaborazione con Surface Concept GmbH e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Rassegna di strumenti scientifici .

La microscopia elettronica a scansione con analisi di polarizzazione è una tecnica di laboratorio per l'imaging di strutture magnetiche. Rispetto ai metodi ottici, ha il vantaggio di un'elevata risoluzione spaziale. Lo svantaggio principale è il tempo necessario per acquisire un'immagine per ottenere un buon rapporto segnale/rumore. Però, il tempo necessario per misurare il segnale magnetico periodicamente eccitato e quindi periodicamente variabile può essere ridotto utilizzando un raddrizzatore digitale sensibile alla fase che rileva solo segnali della stessa frequenza dell'eccitazione.

Tale elaborazione del segnale richiede che le misurazioni siano risolte nel tempo. La strumentazione sviluppata dagli scienziati della JGU fornisce una risoluzione temporale migliore di 2 nanosecondi. Di conseguenza, la tecnica può essere impiegata per studiare i processi di commutazione magnetica ad alta velocità. Consente inoltre sia di acquisire immagini che di selezionare singole immagini in un momento definito all'interno dell'intera fase di eccitazione.

Questo sviluppo significa che la tecnica è ora comparabile con le tecniche di imaging molto più complesse utilizzate nei grandi impianti di accelerazione e apre la possibilità di studiare le dinamiche di magnetizzazione di piccoli componenti magnetici in laboratorio.