گروهي از محققان ژاپني، روش جديدي براي ارزيابي ساختار مغناطيسي والكترونيكي لايههاي اتمي زيرسطحي در يك ماده ابداع كردهاند. اين روش كه«طيفسنجي پراش» ناميده شدهاست، براي اندازهگيري اثرات مغناطيسي درمقياس نانو و توسعة ضبط مغناطيسي چگالِ «عمودي» بسيار سودمند خواهد بود.

بهزوديدر ذخيرهسازي داده به چگالياي بيش از 1012 بيت در هر اينچ مربع نيازخواهد بود. براي دستيابي به چنين چگالياي به بيتهايي نياز است كه عرضآنها تنها ده نانومتر و يا كمتر باشد؛ اما از آنجا كه در اين سطح، اثراتمغناطيسي سطحي پديدار ميشود، شناخت اثرات مغناطيسي غير معمول، در اين سطحامري ضروري است.

فاميهيكو ماتسوي و همكارانش از مؤسسة علم و فناورينارا(Nara) و ساير مؤسسات ژاپني، دو روشِ پراش الكترون اوگر و طيفنماييجذبي اشعة ايكس را با يكديگر ادغام و روش جديدي ابداع كردهاند. آنهابيشينههاي «تمركز رو به جلو» را ـ كه در طيف و در راستاي اتمهاي موجوددر سطحِ نمونه ظاهر ميشدند ـ تحليل كردند. آنها توانستد كه از طريقارزيابي شدت بيشينهها، بين ساختارهاي مغناطيسي و الكترونيكي لايههايمنفرد، تميز قائل شوند.

اين گروه، از اين روش جديد در تحليل ساختارمغناطيسي يك لاية نازكِ نيكل بر روي يك سطح مسي استفاده كردند. تاكنونساختار مغناطيسي اتمي لايههاي نازك نيكل ناشناخته مانده بود؛ اين در حالياست كه دانشمندان ميدانستند كه راستاي مغناطيسي شدن در اين لايهها درسطح ماده، موازي بوده و با رفتن به عمق و در دهمين لاية اتمي بهصورت عموددرميآيد. ماتسوي و همكارانش اين ناحية گذار را تحليل و گشتاورهايمغناطيسي را در هر كدام از لايهها اندازهگيري نمودند. شناخت دقيق نحوةتغيير اين گشتاورهاي مغناطيسي در درون اين ساختار ميتواند در ساختابزارهاي ضبط مغناطيسي عمودي ـ كه چگالي ذخيرهسازي آنها سه برابربزرگتر از مواد ضبطِ طولي معمولي است ـ سودمند واقع گردد.

هماكنونبراي تصويربرداري از ساختار اتمي، چندين روشِ پراش اتمي مورد استفاده قرارميگيرد كه هر يك مشكلات خاص خود را دارد؛ مثلاً طيفنمايي تونلي روبشيتنها قادر به تحليل سطح نمونه است. روش طيفنمايي پراشي ابداعي اين گروهميتواند براي نخستين بار به شكلي غير مخرب، خصوصيات مغناطيسي و الكتريكيلايههاي زيرسطحي را در مقياس اتمي به تصوير بكشد.

هماكنون اينمحققان به دنبال توسعة روش خود بهمنظور تحليل سطح ابررساناها هستند.ماتسوي در اين باره گفت:«ما توجه ويژهاي به خصوصيات الكترونيكي وابسته وساختار هندسي در گذار فاز ابررسانايي داريم.»

نتايج اين تحقيق در نشرية.Phys. Rev. Lett به چاپ رسيدهاست.