La technologie actuelle de stockage électronique pourrait être remplacée à l'avenir par des dispositifs basés sur de minuscules structures magnétiques. Ces régions magnétiques individuelles correspondent à des bits; ils doivent être aussi petits que possible et capables d'une commutation rapide. Afin de mieux comprendre la physique sous-jacente et d'optimiser les composants, diverses techniques peuvent être utilisées pour visualiser le comportement de magnétisation.

Des scientifiques de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) en Allemagne ont maintenant affiné une technique basée sur le microscope électronique pour capturer des images statiques de ces composants et pour filmer les processus de commutation à grande vitesse. Ils ont également utilisé une technologie de traitement du signal spécialisée qui supprime le bruit de l'image. "Cela nous offre une excellente opportunité d'étudier la magnétisation dans de petits appareils, " Daniel Schönke de l'Institut de physique JGU a expliqué. La recherche a été menée en coopération avec Surface Concept GmbH et les résultats ont été publiés dans la revue Examen des instruments scientifiques .

La microscopie électronique à balayage avec analyse de polarisation est une technique de laboratoire pour l'imagerie des structures magnétiques. Par rapport aux méthodes optiques, il présente l'avantage d'une haute résolution spatiale. Le principal inconvénient est le temps qu'il faut pour acquérir une image afin d'obtenir un bon rapport signal sur bruit. Cependant, le temps nécessaire pour mesurer le signal magnétique périodiquement excité et donc périodiquement changeant peut être raccourci en utilisant un redresseur numérique sensible à la phase qui ne détecte que des signaux de même fréquence que l'excitation.

Un tel traitement du signal nécessite une résolution temporelle des mesures. L'instrumentation développée par les scientifiques de JGU offre une résolution temporelle meilleure que 2 nanosecondes. Par conséquent, la technique peut être utilisée pour étudier les processus de commutation magnétique à grande vitesse. Il permet également à la fois de capturer des images et de sélectionner des images individuelles à un instant défini dans toute la phase d'excitation.

Ce développement signifie que la technique est désormais comparable aux techniques d'imagerie beaucoup plus complexes utilisées dans les grandes installations d'accélérateurs et ouvre la possibilité d'étudier la dynamique de magnétisation de petits composants magnétiques en laboratoire.