การศึกษาการกระจายขนาด อนุภาคนาโนแม่เหล็ก
เทคนิคการทดลองการกระเจิงรังสีเอกซ์ด้วยแสงซินโครตรอน ถูกใช้ในการ ตรวจสอบขนาดของอนุภาคนาโนแม่เหล็ก โดยกลุ่มวิจัยจากมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ซึง่ เทคนิคการทดลองด้วยแสงซินโครตรอนนีส้ ามารถตรวจสอบขนาดของอนุภาคในระดับ ความแม่นย�ำเรือนนาโนเมตร (เล็กในระดับหนึง่ ในล้านของหนึง่ มิลลิเมตร) ท�ำให้นกั วิจยั มี เครือ่ งมือทีส่ ำ� คัญอย่างยิง่ ทีจ่ ะช่วยในการพัฒนาหน่วยความจ�ำความจุสงู ส�ำหรับใช้สำ� หรับ เครือ่ งคอมพิวเตอร์ในอนาคต
ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน แสดงอนุภาคนาโนของเหล็กแพลตตินมั ที่สังเคราะห์ขึ้น
จานบั น ทึ ก ข้ อ มู ล แบบแข็ ง หรื อ ฮาร์ดดิสก์นนั้ เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลหลักของ เครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ฮาร์ดดิสก์เป็น แผ่นโลหะเคลือบฟิล์มบางของสารแม่เหล็ก หน่วยความจ�ำแต่ละหน่วยบนฮาร์ดดิสก์สร้าง ขึน้ โดยการเหนีย่ วน�ำสนามแม่เหล็กในบริเวณ เล็ ก ๆ ซึ่ ง เรี ย กว่ า โดเมนแม่ เ หล็ ก ดั ง นั้ น ความจุของฮาร์ดดิสก์จึงขึ้นอยู่กับขนาดของ โดเมนแม่เหล็กนี้ ซึ่งมีขนาดเล็กในเรือนของ ไมครอน การเพิ่มความจุของฮาร์ดดิสก์โดย การลดขนาดโดเมนแม่เหล็กนี้ได้ถึงขีดจ�ำกัด ในปัจจุบัน ท�ำให้ตอ้ งหาแนวทางใหม่ในการ เพิม่ ความจุของหน่วยความจ�ำของคอมพิวเตอร์ อนุภาคนาโนของสารแม่เหล็กเป็น อีกทางเลือกหนึง่ ของการเพิม่ ความจุของหน่วย ความจ�ำของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากอนุภาค แม่ เ หล็ ก เหล่ า นี้ มี ข นาดเล็ ก ในระดั บ ของ นาโนเมตร ซึง่ เล็กกว่าขนาดของโดเมนแม่เหล็ก ประมาณพันเท่า อย่างไรก็ตาม ความท้าทาย
ในการสร้างเทคโนโลยีใหม่นอี้ ยูท่ คี่ วามสามารถ ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนให้ได้ขนาดเล็ก เท่าๆ กันเป็นจ�ำนวนมากๆ และความสามารถ ในการก�ำหนดขนาดของอนุภาคให้สม�่ำเสมอ ทุกครัง้ เนือ่ งจากในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ ขั้ น ตอนที่ มี ค วามส� ำ คั ญ คื อ การตรวจสอบ ขนาดของอนุ ภ าคนาโน ซึ่ ง เทคนิ ค การ กระเจิงรังสีเอกซ์ เป็นเทคนิคทีม่ ปี ระสิทธิภาพ ในการตรวจวัดขนาด และการกระจายขนาด อนุภาคในระดับนาโนเมตร ทีมนักวิจยั น�ำโดย รศ. ดร. ชิตณรงค์ สิรสิ ถิตย์กลุ จากหน่วยวิจยั เทคโนโลยีโมเลกุล มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ได้ทำ� การสังเคราะห์ อนุภาคนาโนแม่เหล็กประเภทเหล็กแพลตตินมั ซึ่ ง เป็ น สารที่ มี ศั ก ยภาพในการพั ฒ นาเป็ น หน่วยความจ�ำความจุสูง และใช้เทคนิคการ กระเจิงรังสีเอกซ์ดว้ ยแสงซินโครตรอนทีร่ ะบบ ล� ำ เลี ย งแสงที่ 2.2 ของสถาบั น วิ จั ย แสง
งานวิจัยด้านอุตสาหกรรม
ส�ำหรับการพัฒนาหน่วยความจ�ำความจุสูง
ซินโครตรอนในการตรวจวัดขนาดและการ กระจายขนาดของอนุ ภ าคนาโนแม่ เ หล็ ก พบว่ า สามารถสั ง เคราะห์ อ นุ ภ าคนาโนแม่ เหล็กขนาดรัศมี 1.7 นาโนเมตร โดยมีการ กระจายของขนาดประมาณ 40% ในอนาคต ถั ด ไปนั้ น ทางกลุ ่ ม วิ จั ย ตั้ ง เป้ า หมายที่ จ ะ ท�ำการพัฒนากระบวนการสังเคราะห์อนุภาค นาโนแม่เหล็กทีม่ ขี นาดสม�ำ่ เสมอมากขึน้ และ ก�ำหนดขนาดให้ได้ตามต้องการ
กราฟเปรียบเทียบผลการวัดการกระเจิงรังสีเอกซ์ของอนุภาคนาโนเหล็กแพลตตินัม (สี่เหลี่ยม) และการจ�ำลองผลด้วยทฤษฎี (เส้น)
ผลการวิเคราะห์การกระจายขนาดของอนุภาคจากผลการวัดการกระเจิงรังสีเอกซ์
รศ. ดร. ชิตณรงค์ สิริสถิตย์กุล หน่วยวิจัยเทคโนโลยีโมเลกุล มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์