2020-04-09 23:40:01
微调磁自旋以实现更快更小的存储设备

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与用于制造典型存储设备的磁性材料不同,反铁磁体不会粘在冰箱上。这是因为反铁磁体中的磁自旋方向相反,彼此抵消。

长期以来,科学家一直认为反铁磁体具有作为超快稳定记忆材料的潜力。但是没有人能弄清楚如何操纵它们的磁化强度以在存储设备中读取和写入信息。

现在,由美国能源部资助的能源前沿研究中心,伯克利实验室和加州大学伯克利分校的一组研究人员在材料量子相干性新途径中心工作,该反铁磁开关已经开发出用于计算机内存和处理应用的反铁磁开关。他们的发现发表在《自然材料》杂志上,对进一步缩小计算设备和个人电子设备的性能没有影响。

科学家使用伯克利实验室分子铸造厂的聚焦离子束仪器,由伯克利实验室材料科学系教授,加州大学伯克利分校凝聚态物理副教授兼Kittel主席James Analytis领导,用原子薄板制造了该设备。二硫化铌,一种过渡金属二卤化硅(TMD)。为了形成反铁磁的TMD,他们在每个二硫化铌片之间合成了铁原子层。

研究合著者Nityan Nair和Eran Maniv发现,施加小的电流脉冲会使反铁磁体的自旋旋转,从而反过来将材料的电阻从高变低。

令他们惊讶的是,他们还发现:“这些磁自旋可以用较小的施加电流来翻转或操纵,比任何其他具有类似响应的材料所使用的电流小约100倍,” Analytis说。

研究人员下一个计划测试不同的反铁磁TMD,以期确定一个在室温下运行的系统,从而进一步发展基于电子的自旋电子传递信息的自旋电子或自旋电子学领域。

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