同样，科学家正致力于制造扭曲的螺旋电磁波，其曲率可以在原子水平上更准确地成像不同材料的磁性，并可能导致未来器件的发展。
当科学家使用电子束观察材料样本时，他们能够修改构成光束的电磁波的许多不同方面。它们可以使波的幅度更大或更小，或使波更快或更慢。然而，到目前为止，没有简单的方法可以将平面波(如海上长长的滚动波)转换成螺旋波，就像在海岸上撞击的那样。
“如果我们能够看到材料的磁矩，我们就可以对材料的总磁性进行描述，以及材料将如何显示其电子和磁性。” - CD Phatak，Argonne材料科学家
在美国能源部(DOE)阿贡国家实验室的一项新研究中，科学家们创造了由纳米级磁岛组成网格的小磁区缺陷。平面波与这些缺陷相互作用，从而产生螺旋波。
Argonne材料科学家Charudatta(CD)Phatak说：“我们正在寻找具有完美卷曲的波浪，并且为了产生卷曲，我们需要给它们一些撞击的东西，在我们的例子中是磁性单极子。”
科学家对螺旋波如此感兴趣的原因是它们具有称为轨道角动量的特性。了解电子束的轨道角动量允许科学家通过确定称为磁矩的原子特性来研究材料在原子水平上的磁性行为。
“如果我们能够看到材料的磁矩，我们就可以对材料的总磁性进行描述，以及材料将如何表现其电子和磁性，”Phatak说。
以这种方式，重新配置的电子束可用于研究其中自旋和磁化起关键作用的材料，可能为新形式的电子器件铺平道路。
获得由轨道角动量编码的信息也将使科学家能够更好地理解手性材料的细微差别，手性材料具有决定其性质的左手或右手。
可以将缺陷网格插入任何透射电子显微镜中，以提供对样品成像的直接方式。“人们通常不认为有关修改光束轮廓本身以这种方式，” Phatak说。
在实验的下一阶段，Phatak解释说，研究人员可能会寻求用螺线管或可以作为电磁铁的线圈替换磁岛的网格。使用螺线管可以产生更精确调整的磁缺陷。“眼下，由于磁栅的安排，我们只能创建两个或四个累积磁化的缺陷，但电磁阀将允许我们有磁化状态的一个更广泛的范围内，” Phatak说。
