Imaging nanoscale magnetism and its fast dynamics with soft X-ray microscopy

Author

Fischer, Peter

Source

The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues

Issue

Vol. 35, Issue 1C(s) (30 Jun. 2010), pp.8-17, 10 p.

Publisher

King Fahd University of Petroleum and Minerals

Publication Date

2010-06-30

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

10

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

إن الخواص المغناطيسية لأنظمة حالة صلبة بحجم النانو لها أهمية كبيرة من الناحيتين العلمية التقنية.

و في حين أن شحنة الإلكترون هي الوحدة الأساسية في الإلكترونيات الحديثة، فإن أخذ درجة حرية الدوران المغزلي في إلكترونيات الدوران المغزلي المستقبلية بعين الاعتبار سيؤدي إلى فتح مجموعة كبيرة من السبل. إن التقدم باتجاه فهم فيزيائي أفضل للآلية، و المبادئ المتضمنة و التطبيقات المشجعة لأجهزة النانو المغناطيسية يمكن تحقيقه فقط باستخدام أدوات تحليل متقدمة، حيث إن التصوير المباشر للتراكيب المغناطيسية بمقياس النانو و ديناميكيتها السريعة هو أمر فعال. و يستخدم المجهر المغناطيسي العاكس لأشعة إكس الناعمة في عمله أشعة إكس مستقطبة دائرية لتحصيل آلية تباين مغناطيسي قوي عن طريق تأثيرات الدوران المغناطيسي المنشوري لأشعة إكس التي تحدث عند امتصاص أشعة إكس عند حد مميز.

و يجمع المجهر المغناطيسي العاكس لأشعة إكس الناعمة فصلا مكانيا حتى 10 نم تقريبا باستخدام ضوئيات صفيحة منطقة فرنسيل و فصلا مؤقتا في نظام جزئي مؤقت بتركيبة الوقت الفطري في مصادر السنكروترون الحالية.

بالتالي فإن المجهر المغناطيسي العاكس لأشعة إكس الناعمة يسمح بشكل فريد بدراسة التصرف العشوائي في طريقة المغنطة العكسية للطبقات الرقيقة أو الديناميكيا فائقة السرعة للدوامات المغناطيسية و جدران المجال في التراكيب الفرومغناطيسية المقيدة. و بالنظر إلى أن مصادر أشعة إكس المستقبلية يمكن أن تعطي ضربات فوتونات أشعة إكس قصيرة إلى الفيمتوثانية و كثيفة، فإن طرق المجهر المغناطيسي العاكس لأشعة إكس الناعمة ستبقي على عهد التصوير المغناطيسي نزولا إلى مقاييس الوقت و الطول المغناطيسية الأصلية.

Abstract EN

-The magnetic properties in Nano scale-sized solid state systems are of paramount interest both scientifically as well as technologically.

While the charge of the electron is the basic unit in current electronics, taking into additional account the spin degree of freedom in future spin-electronics (spintronics) applications, a vast variety of new avenues will open up.

Progress towards a better physical understanding of the mechanism and principals involved, as well as potential applications of Nano magnetic devices, can only be achieved with advanced analytical tools, where a direct imaging of Nano scale magnetic structures and their fast dynamics is very appealing.

Magnetic transmission soft x-ray microscopy (MTXM) uses circularly polarized soft x-rays to achieve a strong magnetic contrast mechanism by x-ray magnetic circular dichroic (XMCD) effects, which occur at characteristic, i.e., element-selective, x-ray absorption edges.

MTXM combines a spatial resolution down to almost 10nm by state of the-art Fresnel zone plate optics in MTXM and a temporal resolution in the sub-ns regime limited by the inherent time structure of current synchrotron sources.

Hence, MTXM allows us to study in a unique way, e.g., the stochastically behavior in the magnetization reversal process of thin films or the ultrafast dynamics of magnetic vortices and domain walls in confined ferromagnetic structures.

Since future x-ray sources will deliver fsec short and high intense soft x-ray photon pulses, magnetic soft x-ray microscopy techniques hold the promise of magnetic imaging down to fundamental magnetic length and time scales.

American Psychological Association (APA)

Fischer, Peter. 2010. Imaging nanoscale magnetism and its fast dynamics with soft X-ray microscopy. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues،Vol. 35, no. 1C(s), pp.8-17.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308298

Modern Language Association (MLA)

Fischer, Peter. Imaging nanoscale magnetism and its fast dynamics with soft X-ray microscopy. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues Vol. 35, no. 1C(s) (Jun. 2010), pp.8-17.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308298

American Medical Association (AMA)

Fischer, Peter. Imaging nanoscale magnetism and its fast dynamics with soft X-ray microscopy. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues. 2010. Vol. 35, no. 1C(s), pp.8-17.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-308298

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 15-17

Record ID

BIM-308298