Bevægelige domænevægge inducerer tab i superleder/ferromagnet hybridsystemer

Fysikere har vist, at bevægelsen af ​​domænevægge kan detekteres ved at overvåge spænding genereret i superledende enheder. Denne opdagelse kan lette anvendelser af magnetisk racerbanehukommelse. Resultatet blev offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve . Den internationale forskergruppe omfattede forskere fra Jyväskylä Universitet.

På det seneste har mange forskergrupper haft til formål at udvikle magnetiske erindringer, der er baseret på at skrive og læse magnetisk information ved hjælp af elektrisk strøm. Sådanne systemer kræver typisk så store mængder strøm for at skifte magnetisering, at det kan påvirke hukommelseselementets termiske stabilitet. For at reducere varmeeffekterne, superledende materialer, der kan opretholde dissipationsfri elektrisk strøm, ville være meget nyttige.

Superledende strøm er en strøm af elektroner bundet i Cooper-par, og er derfor fundamentalt forskellig fra den sædvanlige strøm i normale metaller, som bæres af enkelte elektroner. Derfor, for at udvikle et superleder/ferromagnet hukommelseselement har det været nødvendigt at forstå, hvordan superledende strøm kan påvirke magnetisk tilstand.

I deres papir, forskergruppen har fundet svar på to grundlæggende spørgsmål:om superstrøm kan ændre magnetiske tilstande, og om det er muligt at undgå elektriske tab under denne proces.

"Vi har udviklet teorien, som beskriver, hvordan superlederen kan miste sin grundlæggende egenskab ved at have nul modstand i en typisk superleder/ferromagnet-enhed. Dette sker på grund af den inducerede magnetiseringsdynamik i den påsatte ferromagnet. Selvom kraften, der driver magnetiseringen, kommer fra superledende strøm, systemet bliver i sagens natur dissipativt og kan i princippet ikke opretholde nogen mængde superledende strøm på grund af spændingen genereret af magnetiseringsdynamikken, " forklarer Akademiforsker Mihail Silaev.

"Vi finder lavstrømsmodstanden forbundet med domænevægsbevægelsen drevet af den superledende strøm. Vi foreslår den endelige hældning af Shapiro-trin som det karakteristiske træk ved regimet med domænevægsoscillationer drevet af den eksterne strøm, der strømmer gennem krydset, " slutter Silaev.