摘要:科学家开发了一种微小的花状结构,由镍铁合金制成,可以集中并局部增强磁场。他们发现,效果的大小可以通过改变“花瓣”的几何形状和数量来控制。
对磁性超材料的基本块进行精确控制,可以实现磁场的集中、聚焦和引导。
科学家开发了一种微小的花状结构,由镍铁合金制成,可以集中并局部增强磁场。他们发现,效果的大小可以通过改变“花瓣”的几何形状和数量来控制。
该结构尺寸只有几微米,由巴塞罗那材料科学研究所(ICMAB)的Anna Palau博士团队与她的CHIST-ERA MetaMagIC项目合作伙伴共同开发。
“微花(Microflower)”可以制作成各种形状
在扫描电子显微镜下,这种特殊的超材料看起来像微小的花朵。科学家们透露,这种材料的“花瓣”是由铁磁镍铁合金条组成的,这种微型花朵可以制成各种形状,不仅有不同的内外半径,而且花瓣的数量和宽度也可以改变。
研究人员还声称,花朵形状的几何结构使外部磁场的场线集中在设备的中心,从而导致磁场大大增强。
根据发表在一份报告中的细节,这种装置可以用来提高磁传感器的灵敏度,减少产生局部磁场所需的能量,并且在PEEM实验站,可以在比目前可能的更高的磁场下研究样品。
超材料可以提高磁传感器的灵敏度
“超材料是一种人工制造的材料,其微观结构的尺寸小于它们设计用来操纵的电磁波或热波,”安娜·帕劳(Anna Palau)说,她正在研究磁性微结构,这种微结构可用于数据存储、信息处理、生物医学、催化和磁传感器技术。
“通过使用这些超材料,磁性传感器的灵敏度可以大大提高,因为要检测的磁场将在这些系统的中心被放大。”
磁性超材料可用来引导磁场
发表在《ACS纳米》杂志上的这项研究表明,具有精确几何形状、大小和元素块排列的磁性超材料可用于集中、聚焦或引导磁场。
BESSY II与塞尔吉奥·瓦伦西亚(Sergio Valencia)博士合作研究了这种磁性超材料。
瓦伦西亚说,实验系统是一个光电电子显微镜,因此磁场使电子偏转,使实验变得困难。
“我们通常可以应用于成像的最大磁场约为25毫特斯拉(mT)。有了磁场集中器,磁场只在局部增强,我们可以很容易地获得五倍高的磁场。这是非常令人兴奋的,因为它开辟了在以前不可能的条件下研究一系列磁系统的可能性,”瓦伦西亚说。
研究人员透露,该项目的发现可以通过使用专门设计的结构磁性材料来潜在地提高磁性功能器件的性能和多功能性。
来源:知新了了一点号