Spintronics:Forbedring af elektronik med finere spinkontrol
Med strukturen PMN-PZT/Ta(4 nm)/Pt(3 nm)/IrMn(15 nm)/CoFeB(5 nm)/Ta(4 nm), (a) udvekslingsforspændingen kan indstilles reversibelt langs to modsatte retninger efter påføring af ac E med modsatte retninger af Hext på 5000 Oe, (b) Successiv og stabil HE-vending er blevet påvist. (c) Illustration til genjustering af AFM-spinakser i forskellig retning ved feltvibrationsproceduren. (d) HE-φ kurve, og (e) HE-φ polær graf før og efter nulstilling af ensrettet udvekslingsanisotropi i forskellige retninger ved brug af feltvibrationsproceduren. Kredit: Acta Materialia
Spintronics er en ny teknologi til fremstilling af elektroniske enheder, der udnytter elektronspin og dets tilhørende magnetiske egenskaber, i stedet for at bruge en elektrons elektriske ladning, at medbringe information. Antiferromagnetiske materialer tiltrækker opmærksomhed i spintronics, med forventning om spinoperationer med højere stabilitet. I modsætning til ferromagnetiske materialer, i hvilke atomer justeres i samme retning som i de typiske køleskabsmagneter, magnetiske atomer inde i antiferromagneter har antiparallelle spin-justeringer, der ophæver nettomagnetiseringen.
Forskere har arbejdet på at kontrollere justeringen af magnetiske atomer i antiferromagnetiske materialer for at skabe magnetiske kontakter. Konventionelt, dette er blevet gjort ved hjælp af en 'field-cooling'-procedure, som opvarmer og derefter afkøler et magnetisk system indeholdende en antiferromagnet, mens der påføres et eksternt magnetfelt. Imidlertid, denne proces er ineffektiv til brug i mange mikro- eller nanostrukturerede spintronics-enheder, fordi den rumlige opløsning af selve processen ikke er høj nok til at blive anvendt i enheder i mikro- eller nanoskala.
"Vi opdagede, at vi kan kontrollere den antiferromagnetiske tilstand ved samtidig at anvende mekanisk vibration og et magnetfelt, " siger Jung-Il Hong fra DGISTs Spin Nanotech Laboratory. "Processen kan erstatte den konventionelle opvarmnings- og afkølingstilgang, hvilket er både ubelejligt og skadeligt for det magnetiske materiale. Vi håber, at vores nye procedure vil lette integrationen af antiferromagnetiske materialer i spintronics-baserede mikro- og nano-enheder."
Hong og hans kolleger kombinerede to lag:en kobolt-jern-bor ferromagnetisk film oven på en iridium mangan antiferromagnetisk film. Lagene blev dyrket på piezoelektriske keramiske substrater. Kombineret anvendelse af mekanisk vibration og et magnetfelt gjorde det muligt for forskerne at kontrollere justeringerne af magnetiske spins gentagne gange langs enhver ønsket retning.
Holdet sigter mod at fortsætte søgningen og udviklingen af nye magnetiske faser ud over konventionelt klassificerede magnetiske materialer. "Historisk set, ny materialeopdagelse har ført til udviklingen af nye teknologier, " siger Hong. "Vi ønsker, at vores forskningsarbejde skal være et frø til nye teknologier."
Varme artikler
-
Grundlæggende mekanik hjælper med at øge batteriets lagerkapacitet og levetidKredit:Pexels, Mohamed Abdelghaffar Batterier er meget udbredt i daglige applikationer som at drive elektriske køretøjer, elektroniske gadgets og er lovende kandidater til bæredygtig energilagring -
En ny metode til at studere polaroner i isolatorer og halvledereKredit:Weng Hong Sio. Et team af forskere ved University of Oxford har for nylig introduceret en ny måde at modellere polaroner på, en kvasipartikel, der typisk bruges af fysikere til at forstå in -
Sådan bruges en 12V-diode til at forhindre tilbageførselJusteringsdioder fører kun elektrisk strøm i en retning. Denne egenskab tillader dioder at konvertere vekselstrømselektrisk energi til jævnstrømselektrisk energi. Imidlertid kan det også forhindre, at -
Tilpassede siliciummikropartikler omkonfigureres dynamisk efter behovForskere ved Duke University og North Carolina State University har demonstreret de første tilpassede halvledermikropartikler, der kan styres ind i forskellige konfigurationer gentagne gange, mens de
- NASA-teleskoper tager et nærmere kig på den lyseste komet i 2018
- Tusindvis af galakser klassificeret på et øjeblik
- Høst solbrændstoffer gennem en bakterie usædvanlig appetit på guld
- En biokompatibel magnetisk hud, der kunne muliggøre nye bærbare systemer
- Skal virksomheder kræve vacciner? Det er fint, siger de fleste vælgere i Californien
- Definition af osteophytose