Avaleht > press > Scientists use heat to create transformations between skyrmions and antiskyrmions
Abstraktne:
In an experiment that could help the development of new spintronics devices with low energy consumption, researchers from RIKEN and collaborators have used heat and magnetic fields to create transformations between spin textures—magnetic vortices and antivortices known as skyrmions and antiskyrmions — in a single crystal thin plate device. Importantly, they achieved this at room temperature.
Teadlased kasutavad soojust, et tekitada muutusi skyrmionide ja antiskyrmionide vahel
Wako, Japan | Posted on January 12th, 2024
Skyrmions and antiskyrmions, which are textures that exist within special magnetic materials involving the spin of the electrons in the material, are an active area of research, as they could be used for next-generation memory devices for example, with skyrmions acting as a “1” bit and antiskyrmions a “0” bit. In the past, scientists have been able to move them in a variety of ways, and to create transformations between them using electric current. However, because current electronic devices consume electrical power and produce waste heat, the researchers in the group, led by Xiuzhen Yu at the RIKEN Center for Emergent Matter Science, decided to see if they could find a way to create the transformations using heat gradients.
According to Yu, “As approximately two-thirds of the energy produced by power plants, automobiles, incinerators, and factories is wasted as heat, we thought it would be important to try to create transformations between skyrmions and antiskyrimions—which has previously been done using electric current—using heat.”
To perform the research, published in Nature Communications, the researchers used a focused-ion beam—an extremely precise fabrication system—to create a microdevice from the bulk single crystal magnet (Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P, composed of iron, nickel, palladium, and phosphorous atoms, and then used Lorentz scanning microscopy—an advanced method for examining the magnetic properties of materials at very small scales.
What they found is that when a temperature gradient was applied to the crystal simultaneously with a magnetic field, at room temperature, the antiskyrmions within it transformed first into non-topological bubbles—a sort of transition state between skyrmions and antiskyrmions—and then to skyrmions, as the temperature gradient was raised. They then remained in stable configuration as skyrmions even when the thermal gradient was eliminated.
This was a finding consistent with theoretical expectations, but a second finding surprised the group. According to Fehmi Sami Yasin, a postdoctoral researcher in Yu’s group, “We were surprised to also find that when the magnetic field was not applied, the thermal gradient led to a transformation from skyrmions to antiskyrmions, which also remained stable within the material.”
“What is very exciting about this,” he continues, “is that this means we could use a thermal gradient—basically using waste heat—to drive a transformation between skyrmions and antiskyrmions, depending on whether a magnetic field is applied or not. It is particularly significant that we were able to do this at room temperature. This could open the way to a new type of information storage devices such as nonvolatile memory devices using waste heat.”
According to Yu, “We are very excited about his finding, and plan to continue our work to manipulate skyrmions and antiskymions in new and more efficient ways, including the thermal control of antiskyrmion motion, with the goal to build actual thermospintronic and other spintronics devices that could be used in our everyday lives. To make better devices we need to thoroughly explore various device designs and geometries.”
####
Lisateabe saamiseks klõpsake nuppu siin
Kontaktid:
Jens Wilkinson
RIKEN
Kontor: 81-484-621-424
Autoriõigus © RIKEN
Kui teil on kommentaar, palun Saada sõnum meile.
Sisu täpsuse eest vastutavad ainuüksi uudisteväljaannete väljaandjad, mitte 7th Wave, Inc. või Nanotechnology Now.
Lingid |
Seotud uudised Press |
Uudised ja teave
Teadlased töötavad välja tehnika vees lahustuvate sulamite nanoklastrite sünteesimiseks Jaanuar 12th, 2024
Rice University asutab elu parandamiseks riisi sünteetilise bioloogia instituudi Jaanuar 12th, 2024
Füüsika
Fokuseeritud ioonkiirtehnoloogia: üks tööriist paljude rakenduste jaoks Jaanuar 12th, 2024
Kvantide kõikumiste "äkksurm" eirab praegusi ülijuhtivuse teooriaid: uuring seab kahtluse alla ülijuhtivate kvantüleminekute tavapärase tarkuse Jaanuar 12th, 2024
Skyrmions
Pöörake fotoonikat, et uue anapolisondiga edasi liikuda November 4th, 2022
ICN2 juhib kvantmaterjalide tegevuskava September 29th, 2020
Võimalikud tulevikud
Fokuseeritud ioonkiirtehnoloogia: üks tööriist paljude rakenduste jaoks Jaanuar 12th, 2024
Kvantide kõikumiste "äkksurm" eirab praegusi ülijuhtivuse teooriaid: uuring seab kahtluse alla ülijuhtivate kvantüleminekute tavapärase tarkuse Jaanuar 12th, 2024
Rice University asutab elu parandamiseks riisi sünteetilise bioloogia instituudi Jaanuar 12th, 2024
Avastused
Fokuseeritud ioonkiirtehnoloogia: üks tööriist paljude rakenduste jaoks Jaanuar 12th, 2024
Kvantide kõikumiste "äkksurm" eirab praegusi ülijuhtivuse teooriaid: uuring seab kahtluse alla ülijuhtivate kvantüleminekute tavapärase tarkuse Jaanuar 12th, 2024
Teated
Teadlased töötavad välja tehnika vees lahustuvate sulamite nanoklastrite sünteesimiseks Jaanuar 12th, 2024
Valguse ja elektronide ühendamine Jaanuar 12th, 2024
Tsinkoksiidi nanopagoodi massiivi fotoelektroodi väljatöötamine: fotoelektrokeemiline vett lõhestava vesiniku tootmine Jaanuar 12th, 2024
Intervjuud/raamatuarvustused/esseed/aruanded/podcastid/ajakirjad/valged lehed/plakatid
Fokuseeritud ioonkiirtehnoloogia: üks tööriist paljude rakenduste jaoks Jaanuar 12th, 2024
Kvantide kõikumiste "äkksurm" eirab praegusi ülijuhtivuse teooriaid: uuring seab kahtluse alla ülijuhtivate kvantüleminekute tavapärase tarkuse Jaanuar 12th, 2024
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
- PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
- Allikas: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57443
- :on
- :on
- :mitte
- 000
- 07
- 10
- 10.
- 12.
- 2.
- 4.
- 7.
- a
- Võimalik
- MEIST
- Vastavalt
- täpsus
- saavutada
- kohusetäitja
- aktiivne
- tegelik
- edasijõudnud
- Sulam
- Ka
- an
- ja
- Teine
- rakendatud
- umbes
- Aprill
- OLEME
- PIIRKOND
- Array
- AS
- At
- Autod
- anda
- ära
- BE
- Laius
- Karud
- sest
- olnud
- Parem
- vahel
- bioloogia
- Natuke
- ehitama
- kuid
- by
- süsinik
- keskus
- CGI
- väljakutseid
- klõps
- co2
- koostööpartnerid
- COM
- kommentaar
- kohustus
- Side
- kokkusobiv
- koostatud
- Kondenseeritud aine
- konfiguratsioon
- järjepidev
- tarbima
- tarbimine
- sisu
- jätkama
- pidev
- kontrollida
- tavaline
- Konverteerimine
- võiks
- looma
- kristall
- Praegune
- andmed
- andmete salvestamine
- surm
- otsustatud
- kohta
- näitab
- Olenevalt
- disainilahendused
- arendama
- & Tarkvaraarendus
- seade
- seadmed
- erinev
- otsene
- avastasin
- do
- tehtud
- ajam
- tõhus
- Starter
- Elektrooniline
- elektronid
- kõrvaldatud
- Heitkoguste
- lõpp
- energia
- Energiakulu
- Eeter (ETH)
- Isegi
- igapäevane
- Uurimine
- näide
- erutatud
- põnev
- eksisteerima
- ootused
- eksperiment
- uurima
- äärmiselt
- tehased
- ei
- väli
- Valdkonnad
- filmid
- leidma
- leidmine
- leiab
- esimene
- Esimest korda
- kõikumisi
- eest
- edasi
- avastatud
- Sihtasutus
- Alates
- GAS
- gif
- eesmärk
- kalded
- Grafeen
- kasvuhoonegaas
- Grupp
- tunnused
- koristus
- Olema
- he
- aitama
- varjatud
- tema
- aga
- http
- HTTPS
- jaht
- vesinik
- if
- Imaging
- oluline
- tähtsam
- parandama
- in
- Inc
- Kaasa arvatud
- info
- Instituut
- sisse
- kaasates
- IT
- ITS
- Jaanuar
- Jaapan
- teatud
- käivitab
- viima
- Led
- valgus
- lingid
- Elab
- Madal
- Magnetväli
- tegema
- materjal
- materjalid
- küsimus
- mai..
- vahendid
- Mälu
- meetod
- rohkem
- tõhusam
- liikumine
- liikuma
- edasi liikuma
- Nanotehnoloogia
- loodus
- Vajadus
- neto
- Uus
- uudised
- järgmise põlvkonna
- Nikkel
- Õilis
- romaan
- November
- nüüd
- objekt
- of
- tasakaalustama
- on
- avatud
- avatud
- Võimalused
- optimeerima
- or
- Muu
- meie
- pallaadiumi
- eriti
- minevik
- Paul
- täitma
- nähtus
- fosfor
- PHP
- Füüsika
- kava
- taimed
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- palun
- polaarne
- post
- postitanud
- tugev
- võim
- Elektrijaamad
- vajadus
- vajutage
- Pressiteade
- varem
- tootma
- Toodetud
- omadused
- avaldatud
- Kvant
- kvanttehnoloogia
- tõstatatud
- valik
- harva
- vabastama
- Pressiteated
- jäi
- teadustöö
- uurija
- Teadlased
- vastutav
- tagasipöördumine
- riis
- RIKEN
- tegevuskava
- ruum
- s
- Säästa
- Kaalud
- skaneerimine
- teadus
- teadlased
- Otsing
- Teine
- vaata
- nähtud
- andur
- September
- Jaga
- märkimisväärne
- üheaegselt
- ühekordne
- SIX
- väike
- Ainult
- tahke
- eriline
- Spin
- stabiilne
- algus
- riik
- ladustamine
- imelik
- võõras
- struktuur
- Uuring
- esitama
- selline
- äkiline
- Ülijuhtivus
- üllatunud
- sünteesima
- sünteetiline
- süsteemid
- Tandem
- tehnika
- Tehnoloogia
- et
- .
- Neile
- SIIS
- teoreetiline
- soojus
- nad
- see
- põhjalikult
- arvasin
- aeg
- et
- tööriist
- Transformation
- muundumised
- ümber
- üleminek
- püüdma
- kaks kolmandikku
- tüüp
- Ülikool
- us
- kasutama
- Kasutatud
- kasutamine
- sort
- eri
- väga
- oli
- Jäätmed
- raisatud
- Wave
- Tee..
- kuidas
- we
- olid
- millal
- kas
- mis
- lai
- Lai valik
- will
- tarkus
- koos
- jooksul
- Töö
- oleks
- Yahoo
- sa
- sephyrnet