Hastigheden af ​​magnetiske domænevægge viste sig at være fundamentalt begrænset

Et team af forskere fra MIT og flere institutioner i Korea har fundet ud af, at hastigheden af ​​magnetiske domænevægsbevægelser er fundamentalt begrænset. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver at teste en teori om domænevæggenes maksimale hastighed for at bevise, at de er korrekte. Matthew Daniels og Mark Stiles med National Institute of Standards and Technology i USA har offentliggjort et perspektivstykke, der beskriver forskernes arbejde i det samme tidsskriftsnummer og opsummerer konsekvenserne af deres fund.

En af grundprincipperne i Einsteins specielle relativitetsteori er, at der ikke er nogen partikel, der kan rejse hurtigere end lysets hastighed. I denne nye indsats, forskerne har fundet en lignende grænse for magnetiske domænevægge.

Materialer, der er magnetiske, har domæner, hvor ordnede spins er adskilt fra hinanden af ​​grænser kendt som domænevægge. Tidligere forskning har vist, at sådanne vægge kan flyttes ved at anvende en elektrisk strøm. Dette særlige aspekt af magnetiske materialer har dannet grundlaget for forskning i racerbanehukommelsen. Og fordi domænevæggenes bevægelseshastighed bestemmer hastigheden af ​​de minder, der oprettes ved hjælp af dem, forskere har presset dem hurtigere og hurtigere. Logikken antyder, at der må være en grænse for, hvor hurtigt domænevæggene kan skubbes, imidlertid, dermed etablere en grænse for, hvor hurtigt sådanne hukommelser kan fungere. I denne nye indsats, forskerne har fundet den fundamentale grænse.

Som Daniels og Stiles bemærker, domænevægge opfører sig som genstande indlejret i et materiale og kan derfor flyttes ikke kun fremad, men tilbage, såvel. Dette kan gøres ved at anvende magnetiske og elektroniske felter. Sådan laves hukommelsesenheder. Teori (Lorentz-invariansen af ​​domænevægge) har foreslået, at den begrænsende faktor i at flytte domænevægge er spinbølgehastigheden forbundet med et magnetisk materiale. For at teste denne idé, forskerne gennemførte en række forsøg, hvor de flyttede domænevægge ved hjælp af variable elektriske og magnetiske felter til deres mætningspunkt. De fandt ud af, at mens de gjorde det, domænevægshastigheden nærmede sig asymptotisk den teoretisk forudsagte værdi af spinhastigheden for det magnetiske materiale - som viste sig at være cirka 5 km/s, den grundlæggende hastighedsgrænse.

© 2020 Science X Network