研究人员发现策略开关铁磁体的磁化在薄层

持有正确的材料在正确的角度,康奈尔大学的研究人员发现一种战略转向薄层的磁化铁磁物质——技术,最终可能导致磁存储设备更节能的发展。

团队的纸,“倾斜旋转电流产生的共线的反铁磁性物质二氧化钌,”5月5日发表在电子性质。论文的联合作者博士后研究员Arnab Bose和博士生纳撒尼尔·施赖伯Rakshit耆那教的。

几十年来,物理学家们试图改变电子自旋的取向与磁场磁性材料通过操纵他们。亚博网站下载但研究人员包括丹拉尔夫,F.R.纽曼大学的物理学教授艺术和科学论文的资深作者,而不是向使用自旋电流由电子,通常存在当电子旋转的一个方向。亚博老虎机网登录

当这些自旋电流与磁层薄交互,他们转移角动量和产生足够的转矩开关磁化180度。(切换过程中磁取向是如何写信息在磁存储设备)。

拉尔夫的小组都集中在寻找方法来控制旋转的方向自旋电流通过产生反铁磁性的材料。亚博网站下载在反铁磁性物质,其他电子自旋相反的观点,因此没有净磁化。

从本质上讲,反铁磁性的订单能降低样品的对称性,足以让非传统方向自旋电流的存在,”拉尔夫说。“反铁磁性物质的机制似乎给实际相当强烈的自旋电流的一种方式,也是。”

团队一直在尝试反铁磁性物质二氧化钌和测量自旋电流的方式倾斜一薄层的磁化铁镍磁合金称为坡莫合金,这是一种软铁磁体。为了在地图上标出不同组件的扭矩,他们测量的影响在不同的磁场角度。

我们不知道我们所看到的。这是完全不同于我们之前看到的,我们花了很多的时间来弄清楚它是什么,”Jain说。”同时,这些材料是很难融入亚博网站下载记忆设备,我们的希望是找到其他材料,将显示类似的行为可以轻松集成。”

研究人员最终确认机制“momentum-dependent自旋分裂”独一无二的氧化钌和其他反铁磁性物质在同一个班。

“很长一段时间,人们认为在反铁磁性物质总自旋向上和自旋向下的电子行为是一样的。这类材料是新东西。”亚博网站下载拉尔夫说。“自旋向上和自旋向下的电子状态本质上有不同的依赖关系。一旦你开始施加电场,立即给你制造强烈的自旋电流的一种方式,因为自旋向上和自旋向下的电子的反应是不一样的。所以你可以加速其中一个比另一个更强大的自旋电流的方式。”

这种机制假设但从未记录。当反铁磁性物质的晶体结构中适当的设备,该机制允许将自旋电流倾斜一个角度,可以更有效地比其他在手性磁开关的交互。

现在,拉尔夫的团队希望能找到方法让反铁磁性物质,他们可以控制——即域结构。地区电子的磁矩排列在同一个方向,研究每个域,这是具有挑战性的,因为域通常是复杂的。

最后,研究者的方法可能会导致技术的进步将磁随机存取存储器。

“希望是非常有效,非常密集的和非易失磁存储设备,改进现有的硅存储设备,“拉尔夫说。”,让一个真正的方式的改变,记忆在电脑与无限的耐力,因为你有非常密集,非常快,和信息保持即使电源是关闭的,没有记忆,那这些天。”

合作者包括前博士后研究员Ding-Fu邵;哈里Nair助理研究教授材料科学与工程;亚博网站下载亚博老虎机网登录博士生嘉鑫太阳和Xiyue张;大卫•穆勒教授塞缪尔·b·埃克特工程;Evgeny Tsymbal内布拉斯加州大学的;赫伯特Fisk约翰逊教授和达雷尔Schlom工业化学。

这项研究是由美国能源部,康奈尔大学材料研究中心(CCMR),与美国国家科学基金会资助的材料科学与工程研究中心项目,为加速实现NSF-supported平台,分析和发现界亚博网站下载面材料(PARADIM),戈登和贝蒂·摩尔基金会的epiq倡议,NSF的主要仪器研究项目。亚博老虎机网登录

使用共享设施设备是捏造的康奈尔大学纳米科学和技术设施和CCMR。亚博老虎机网登录

来源:https://www.cornell.edu/

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