Only Perception: 新技術使我們朝減少新電磁材料的能量損耗邁進

2009-04-03

新技術使我們朝減少新電磁材料的能量損耗邁進

Major step toward less energy loss in new electromagnetic materials
http://www.physorg.com/news155317166.html

March 3rd, 2009

(PhysOrg.com) --（瑞典）Uppsala 大學的研究者在電子顯微鏡的幫助下，以空前的解析度，首度在新材料中定量測量磁特性。這項突破背後的祕密一項成功的電子顯微鏡技術精心之作。這些發現，發表在 Physical Review Letters 上，意味著在所有電磁材料中所伴隨的能量喪失最終能被最小化。

隨著電子元件急速地微型化，需要新方法來分析原子層次上的材料特性。在 2006 年一篇科學文章證明有可能利用一種稱為電子磁圓二色性（Electron Magnetic Circular Dichroism，EMCD，電子磁圓偏振二向性）的技術，使用穿透式電子顯微鏡（TEM）來研究某一材料的磁特性。當不同的材料結合後，通常在薄薄的單層原子薄膜中，會創造出令人振奮的新磁特性。這是一種有趣的研究領域，例如，運用在硬碟中。今日的科學家主要是在超昂貴的同步輻射光源幫助下研究磁特性，相較之下 EMCD 針對每一層，提供了一種更便宜且更詳細（可達 1 奈米）的磁特性研究。

到目前為止僅證明 EMCD 可用在定性上。Uppsala 大學研究者更進一步將此技術精緻化，讓它也能夠定量測量樣本的磁力。

"這意味著我們能得到樣本的磁性強度，那是了解各種材料如何交互作用的關鍵，" Klaus Leifer 說，工程科學系實驗物理教授。

在結合了實際實驗與理論計算之後，測量 EMCD 訊號的方法現已最佳化，而且實驗資料的電腦處理方法也進一步被開發。這篇文章是涉及材料理論、物理材料合成以及實驗物理學的合作成果。

這些發現對於我們利用設備，那是今日大多數電子顯微鏡實驗室中的標準，來分析某材料之磁特性的能力而言，很重要。

"對於發生在發電機與變壓器磁元件中之能量喪失，這項技術也將增強我們在這方面的知識，" Klaus Leifer 說。

※ 相關報導：

＊ Quantitative Magnetic Information from Reciprocal Space Maps in Transmission Electron Microscopy
http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.102.037201

Hans Lidbaum, Jan Rusz, Andreas Liebig, Bjorgvin Hjorvarsson,
Peter M. Oppeneer, Ernesto Coronel, Olle Eriksson, and
Klaus Leifer
Phys. Rev. Lett. 102, 037201 (2009) [4 pages]
doi: 10.1103/PhysRevLett.102.037201