【可以幫助加快控制Skyrmion旋電子】

八方

【可以幫助加快控制Skyrmion旋電子】

 

的迴旋渦流 - 單一skyrmion

德國的研究人員已經成功地控制微小的磁自旋模式被稱為“第一次”skyrmions。

其結果可能是重要的，未來的高密度數據存儲技術和nanodigital的電子設備，改進了數據傳輸的速度和處理能力。

Skyrmions小磁旋渦發生在許多材料，包括錳矽化物薄膜（其中，他們首次發現）和鈷 - 鐵 - 矽。在 新作研究人員研究了鈀銥晶體表面上的鐵雙層。

這種微小的旋渦，可以想像2D節磁矩在一個平面內旋轉約360°（見圖）。

Skyrmions可能形成未來硬盤技術的基礎。

今天的磁盤使用來存儲信息的磁疇（其中，所有的磁自旋對齊在同一方向），但也有根本的限制，可以作出這樣的域的大小。

也許有可能使要小得多，因此，可以被用於創建存儲設備具有高得多的密度skyrmions。

更重要的是，在傳統領域的自旋翻轉 - 切換設備的內存狀態從1變為0，例如 - 需要相當大的權力，可能會比較慢; skyrmions需要較少的自旋翻轉切換。

此外，最後脫水狀態是不容易打亂 - 這些skyrmion結構更穩定，比傳統的磁疇。

創建殲敵單skyrmions

之前skyrmions可以利用在硬盤驅動器，但是，科學家需要找出一種方法來控制他們 - 這是已被證明難以日期。

在漢堡大學的研究人員領導的一個研究小組 克爾斯滕·馮·貝格曼， AndréKubetzka的 和 羅蘭Wiesendanger的，現在已經示出，它有可能以建立並消滅單磁skyrmions的使用自旋極化電流 - 自旋大多是在一個方向上對齊的 - 從一個掃描隧道顯微鏡（STM）小費，儘管在超低溫度為4.2 K據研究人員介紹，的skyrmions開關從一個狀態到另一個由於自旋轉移力矩，和一個狀態（目前skyrmions）可以比其他的青睞（缺席的skyrmions）。

“馮·貝格曼說：”要寫入或刪除skyrmion，我們定位我們的STM針尖在一個特定點上的樣品，並把它注入自旋極化隧道電流脈衝。

 雖然在低電流和電壓採樣磁化是穩定的，在更高的電流和電壓之間skyrmion和一個簡單的平行排列的磁矩的磁狀態開始切換，她告訴 physicsworld.com。

在這種情況下，電流的方向可以判斷狀態比其他的青睞 - 自旋轉移扭矩清楚地表明，在切換過程中所涉及的“。

IT應用

能夠以這種方式寫入和刪除skyrmions意味著，這種自旋紋理，現在可以利用信息技術。

以這種方式使用層狀薄膜的可能性，特別是在傳統的IT設備技術的情況下，可能會導致應用程序向前邁進了一大步，補充說：馮·伯格曼。

漢堡隊目前正忙於試圖了解更詳細的切換機制，並找出究竟是如何的自旋極化電流夫婦向磁化。

這將幫助我們來優化過程，寫入和刪除skyrmions的，馮·貝格曼說。

我們也將調查其他薄膜材料努力挖掘系統顯示在室溫等skyrmion開關。
 

Skyrmions被命名後，英國粒子物理學家托尼的Skyrme，誰在1962年發現，他們可以解釋亞原子粒子，如質子和中子是如何作為獨立實體存在從連續核領域出現。

該研究結果發表在 科學。

作者簡介

百麗DUME是特約編輯 nanotechweb.org

 

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/aug/09/skyrmion-spin-control-could-help-speed-up-electronics