V današnjem Znanstvenem britOFFu si bomo dobesedno pogledali magnetne domene v električnem prevodniku. Znanstvena skupina Univerze v Tokiu je uspela zaznati in razločiti magnetne domene na podlagi razlike v absorpciji svetlobe glede na njeno polarizacijo oziroma nerecipročnega direktnega dikroizma. Svoje ugotovitve so predstavili v reviji Physical Review Letters.

Magnetne domene v prevodniku so predeli materiala, v katerih so magnentni momenti jeder atomov poravnani v isto smer ter se usklajeno premikajo. Zaradi tega pride do pojava magnetizma, ki ga pri materialu brez domen, oziroma električnem izolatorju, ne moremo zaznati. Znanstvena skupina je uporabila pojav optičnega dikroizma za vizualizacijo mejnih predelov domen, katerih lastnosti so močno odvisne od termodinamskih pogojev in so zato pri uporabi standardnih preučevalnih metod, kot so laser, neopazne.

Dikroizem v kristalu znanstveniki in znanstvenice dosežejo tako, da svetlobo razdelijo na dva žarka, ki ju pošljejo po različnih poteh, zato med njima opazimo interferenco med oscilajočo močjo valovanja, ki jo povzroča magnetno polje, ter močjo, ki jo povzroča električno polje. Zaradi prostorske nesimetričnosti kristala ter časovne nesimetričnosti procesa se interference, ki bi sicer bile konstruktivne, spremenijo v destruktivne, kar privede do dikroizma.

Japonska raziskovalna skupina je za svojo raziskavo uporabila kristal barij-bakrovega disilikata, ki je predstavnik kvazi enodimenzionalnega anti feromagneta. Ta ima zelo jasno ločene meje magnetnih domen, ki se premikajo ob prisotnosti zunanjega električnega polja. Premikanje domen so znanstveniki opazovali z optičnim mikroskopom in polarizirano vpadno svetlobo, vzorec pa so ohladili na temperaturo nekaj kelvinov nad absolutno ničlo. Optična slika jasno pokaže razliko v materialu oziroma domene. Razlike v odbiti svetlobi so posledica interference dveh različno polariziranih žarkov, vsaka domena odbija največ svetlobe v točno določeni smeri polarizacije. Te domene so velike približno pol milimetra.

Znanstveni skupini je uspela zaznava magnetnih domen z optičnimi metodami. Razumevanje pojava v enodimenzionalnih kristalih nam lahko odpre vrata do proučevanja zaznavanja domen v kvazi dvo- in tro-dimenzionalnih materialih, katerih kompleksna struktura še ni dobro raziskana.

Domenam v kristalih maha Filip.