Vsak sistem teži k najugodnejšem stanju

4. julij 2016
dr. Marko Soderžnik

Čas beži s konstantno hitrostjo, ampak meni se res ne zdi, da že več kot pol leta opazujem in študiram magnetne domene različnih magnetnih materialov. Magnetna domena je področje znotraj magnetnega materiala, ki ima uniformno smer magnetizacije in lahko združuje milijone atomov z isto usmerjenimi magnetmimi momenti.

Vsak sistem teži k najugodnejšem stanju, ki ima posledično najnižjo energijo. Pred približno sto leti so dokazali, da magnetne domene v magnetnih materialih morajo obstajati, saj drugače enačba ne pije vode. Po nekaj desetletjih se zgodi prvi dokaz, da je temu res tako. Znanost je napredovala in danes obstaja kar nekaj različnih tehnik, s pomočjo katerih lahko vizualiziramo magnetno strukturo na površini magnetnega materiala. Še imenitneje bi bilo opazovanje domen v tridimenzionalnem načinu, a na to bo potrebno še nekoliko počakati.

Kerr magnetooptični efekt je tisti, ki ga uporabljam pri svojem delu. V primerjavi z Gradient in Voight efektom, nosi informacijo o smeri magnetizacije. Eksperiment poteka tako, da spolirano površino magnetnega materiala izpostavimo viru polarizirane svetlobe. Zaradi magnetnih momentov v materialu pride do rahlega zasuka polarizacije svetlobe, kar nam omogoča videti domene. Interakcija polarizirane svetlobe z magnetnim materialom je zelo šibka in obstaja več načinov kako povečati intenziteto in videti, ter razumeti obnašanje magnetnih domen pod vplivom zunanjega magnetnega polja. V termično razmagnetenem magnetu je mnogo magnetnih domen, ki so poljubno orientirane, vendar ko magnet izpostavimo magnetnemu polju, se začnejo tiste domene, ki imajo enako smer kot zunanje magnetno polje širiti. V točki saturacije kažejo vse domene v isto smer. Pod vplivom demagnetizacijskega polja, kateremu je magnet izpostavljen pri npr. delovanju motorja, se prične obratni proces. Kje so nukleacijska mesta domen, kako se po materialu širijo, kakšno zunanje polje za to potrebujemo in še mnoga, so vprašanja, ki me zanimajo in upam, da na večino od njih najdem odgovore.

Več o tem, kako Marko, Kristina in Zoja preživljajo čas Markovega post-doca na Japonskem, lahko spremljate tukaj.

Marko Soderžnik je doktor nanoznanosti in nanotehnologij, sodelavec Odseka za nanostrukturne materiale, IJS. Od lanskega novembra sliši tudi na Marko-san. Tako je velela pot življenja in podoktorsko izobraževanje ga je pahnilo v epicenter. Kot tak, in kot žarišče dinamičnega in izredno aktivnega raziskovanja na področju magnetnih materialov. Sprva je kot t. i. skype-foter redno skrbel za družinske stike, potem pa sta se žena in mala Zoja naveličali štekanja sodobne programske opreme in priletele v Tsukubo Energijo za delo črpa iz dolgih družinskih zajtrkov, skupnih večerov in potepuških, ter včasih lenih vikendov.