Астрофизическую технику использовали для создания нанозондов

Исследователи из Колумбийского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего использовали подход многоканальной астрономии для одновременного изучения оптических и электрических свойств материалов. Статья о разработке была опубликована в журнале Nature Materials.

Новая работа исследователей была вдохновлена многоканальной астрономией — наукой, которая появилась в последнем десятилетии и использовалась для изучения отдаленных явлений, таких как слияния черных дыр. Одновременные измерения с помощью инфракрасных, оптических, рентгеновских и гравитационно-волновых телескопов могут дать в несколько раз больше информации, чем каждый из этих методов по отдельности.

Теперь исследователи смогли использовать этот подход для более подробного исследования различных материалов. Ученые сфокусировали лазерный луч на остром конце нанозонда, покрытого магнитным материалом — оксидом лантана–кальция–марганца. Оказалось, что такой луч может вызвать деформацию тонких пленок оксида металла. При этом он необратимо переходит в не изученную ранее фазу с нанометровыми доменами.

Новый метод сочетает в себе атомно-силовую микроскопию, криогенную ближнепольную оптическую микроскопию, магнитно-силовую микроскопию и сверхбыструю лазерную спектроскопию.

Сканируя поверхность образца зондом, исследователи смогли вызвать локальные изменения в тонкой пленке и записать электрические, магнитные и оптические свойства этих доменов с нанометровой точностью. Измерения показали, что в давно изученных квантовых материалах на сверхмалых масштабах могут проявиться неожиданные свойства при их деформации.

«Довольно давно эти нанофазные материалы изучают с помощью сканирующих зондов. Но мы смогли впервые объединить оптический нанозонд с магнитной визуализацией при очень низких температурах. Это помогло открыть новые свойства квантовых материалов, — сказал Маклеод. — Теперь исследование квантовых материалов с помощью многоканального метода позволит не только исследовать уже полученные материалы, но и синтезировать новые, с нужными физическими и химическими свойствами».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.