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不為人知的一面

2011/02/08 | |

Original publish date:Mar 12, 2002

編輯 Bigbear 報導

電腦硬碟及其他相關磁碟是由磁性及非磁性物質堆砌而成的層狀構造,然而科學家並不十分清楚在微觀尺度下這些物質材料是如何運作的。在10月份的一份期刊PRL內容指出,一組團隊已聲稱發展出一種新技術,可用來觀察在層與層之間磁性物質邊界(boundary)的型態。數據顯示這些磁性物質的邊界並不如預期那般明顯:在層與層之間的介面中,有某種化學反應促使另一新物質的薄層形成。這一項研究發現,使得科學家投注更多心力於諸如此類的介面,希望能夠藉此研發出新一代的硬碟。

這一組由Joachim Stohr所領導的研究團隊使用X光技術觀察磁性物質材料間的結合型態,發現位於鈷層(Cobalt)上方的氧化鎳(NiO)層能夠"凍結"在鈷層內的磁場方向,雖然這一重大發現已應用於硬碟多年,然而科學家們卻仍不明瞭其是如何運作的。

此研究團隊使用X光吸收光譜技術(XAS)分析樣品的化學組成,其次以XPEEM (x-ray photoemission electron microscopy)技術觀察樣品本身。XPEEM是最近幾年來發展出的新技術,可用來分析觀察磁性物質的結構型態:作用原理是以X光撞擊樣品本身而彈射出電子,彈射出來的電子立即被電子顯微鏡所捕捉而顯現出影像。他們發現在NiO及Co層間因化學反應而有一NiCoO的薄層形成。此反應最後殘留部分純鎳(nickel)原子於其中,它們提供一相當大的磁場 凍結住此三明治構造的整個磁場(見圖)

原始論文:
H. Ohldag, T. J. Regan, J. Stöhr, A. Scholl, F. Nolting, J. Lüning, C. Stamm, S. Anders, and R. L. White, Spectroscopic Identification and Direct Imaging of Interfacial Magnetic Spins,Phys.Rev.Lett.87.247201

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