محققان با استفاده از میکروسکوپ Kerr موفق به شناسایی و پیمایش امواج بسیار ضعیف اسپینی در اسپینترونیک شدند. قدرت تفکیک این روش بسیار بیشتر از روش‌های رایج است.
شناسایی امواج ضعیف در اسپینترونیک با میکروسکوپ Kerr
محققان RIKEN موفق به ارائه‌ی روشی برای شناسایی سیگنال‌های ضعیف در اسپینترونیک شدند. این روش که مبتنی بر میکروسکوپ نوری است، مسیر تازه‌ای برای تحقق ادوات اسپینترونیک با انرژی پایین ایجاد می‌کند.
یک میله مغناطیسی می‌تواند مغناطیس دائمی ایجاد کند. دلیل این امر اتم‌هایی است که تمایل دارند تا اسپین الکترونی‌شان با همسایه‌های خود تراز باشد. موادی که این خاصیت را داشته باشند، فرومغناطیس گفته می‌شود.
اختلال روی یک اسپین در بلور فرومغناطیس موجب ایجاد موجی از حرکات اسپینی انتخابی در طول بلور می‌شود. چنین امواج اسپینی رفتاری شبیه به امواج رادیویی دارند و به سادگی می‌توان از آن برای حمل اطلاعات کدگذاری شده استفاده کرد. برخلاف اطلاعاتی که با سامانه‌های رایج انتقال داده می‌شود، این روش انتقال اطلاعات به حرکت الکترون‌ها ارتباطی ندارد و در نتیجه می‌توان گفت که گرمای ناخواسته حذف می‌شود. این مزیت موجب می‌شود تا این فناوری برای تولید ادوات الکترونیکی مدرن مناسب باشد.
زمانی که مواد فرومغناطیس روی مواد عایق غیرمغناطیسی قرار داده می‌شوند، اسپین مغناطیسی در سطح تماس به‌صورت عمود بر سطح حرکت می‌کند. این کار زمانی که مواد فرومغناطیس روی فیلم لایه‌نازک قرار داده شده باشد، بهتر صورت می‌گیرد. این جهت‌گیری موجب می‌شود تا به سادگی اسپین را برانگیخته کرد و با استفاده از میدان الکتریکی نوسانی یا ایستایی آن‌ها را هدایت یا دستکاری کرد.
با این حال ادوات دارای ساختار ورق مانند، مشکل دیگری دارند. با ضعیف‌تر شدن سیگنال‌های امواج اسپینی در بلورهای نازک، این سیگنال‌ها در فیلم‌های بسیار نازک، خیلی کوچک می‌شوند. بنابراین شناسایی آن‌ها با ادوات الکترونیکی رایج دشوار شده و نویز زیادی در زمینه به وجود می‌آید.
بیواس رانا و همکارانش اقدام به تزریق امواج اسپینی به مغناطیس‌های بسیار نازک کردند. آن‌ها راهکاری برای حذف سیگنال‌های الکتریکی ارائه کردند. این گروه تحقیقاتی از میکروسکوپ نوری مغناطیسی موسوم به میکروسکوپ Kerr استفاده کردند تا حرکت امواج اسپینی بسیار ضعیف را شناسایی کنند. این گروه نشان دادند که با استفاده از این روش می‌توان با دقت زمانی در حد پیکوثانیه و قدرت تفکیک چند صد نانومتر، این امواج را با میکروسکوپ Kerr رصد کرد.
