A atual tecnologia de armazenamento eletrônico pode ser substituída no futuro por dispositivos baseados em minúsculas estruturas magnéticas. Essas regiões magnéticas individuais correspondem a bits; eles precisam ser tão pequenos quanto possível e capazes de comutação rápida. A fim de compreender melhor a física subjacente e otimizar os componentes, várias técnicas podem ser usadas para visualizar o comportamento de magnetização.

Cientistas da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) na Alemanha agora refinaram uma técnica baseada em microscópio eletrônico para capturar imagens estáticas desses componentes e para filmar os processos de comutação de alta velocidade. Eles também empregaram uma tecnologia de processamento de sinal especializada que suprime o ruído da imagem. "Isso nos fornece uma excelente oportunidade para investigar a magnetização em pequenos dispositivos, "Daniel Schönke do JGU Institute of Physics explicou. A pesquisa foi realizada em cooperação com Surface Concept GmbH e os resultados foram publicados na revista Revisão de instrumentos científicos .

A microscopia eletrônica de varredura com análise de polarização é uma técnica baseada em laboratório para imagens de estruturas magnéticas. Comparado com métodos ópticos, tem a vantagem de alta resolução espacial. A principal desvantagem é o tempo que leva para adquirir uma imagem para obter uma boa relação sinal-ruído. Contudo, o tempo necessário para medir o sinal magnético periodicamente excitado e, portanto, que muda periodicamente, pode ser reduzido usando um retificador digital sensível à fase que detecta apenas sinais da mesma frequência da excitação.

Esse processamento de sinal requer que as medições sejam resolvidas no tempo. A instrumentação desenvolvida pelos cientistas da JGU fornece uma resolução de tempo melhor do que 2 nanossegundos. Como resultado, a técnica pode ser empregada para investigar processos de comutação magnética de alta velocidade. Também torna possível capturar imagens e selecionar imagens individuais em um ponto definido no tempo dentro de toda a fase de excitação.

Este desenvolvimento significa que a técnica é agora comparável com as técnicas de imagem muito mais complexas usadas em grandes instalações de aceleradores e abre a possibilidade de investigar a dinâmica de magnetização de pequenos componentes magnéticos em laboratório.