Nanotechnology Now - Press Release: Scientists Use Heat To Create Transformations Between Skyrmions And Antiskyrmions

بازنشر افلاطون

دنبال: 0

صفحه اصلی > رسانه ها و مطبوعات > دانشمندان از گرما برای ایجاد دگرگونی بین اسکایرمیون ها و آنتی اسکایرمیون ها استفاده می کنند

چکیده:
در آزمایشی که می‌تواند به توسعه دستگاه‌های جدید اسپینترونیک با مصرف انرژی کم کمک کند، محققان RIKEN و همکارانش از گرما و میدان‌های مغناطیسی برای ایجاد دگرگونی‌هایی بین بافت‌های چرخشی - گرداب‌های مغناطیسی و ضد گرداب‌های معروف به اسکایرمیون‌ها و ضد اسکایرمیون‌ها - در یک بلور نازک استفاده کرده‌اند. دستگاه بشقاب. مهمتر از همه، آنها این را در دمای اتاق به دست آوردند.

دانشمندان از گرما برای ایجاد دگرگونی بین اسکایرمیون ها و آنتی اسکایرمیون ها استفاده می کنند

واکو، ژاپن | ارسال شده در 12 ژانویه 2024

اسکایرمیون ها و آنتی اسکایرمیون ها، که بافت هایی هستند که در مواد مغناطیسی خاصی وجود دارند که شامل اسپین الکترون های موجود در ماده هستند، یک حوزه فعال تحقیقاتی هستند، زیرا می توانند برای دستگاه های حافظه نسل بعدی استفاده شوند، به عنوان مثال، اسکایریمیون ها به عنوان یک " بیت 1 اینچی و بیت «0» آنتی اسکایرمیون می کند. در گذشته دانشمندان توانسته‌اند آنها را به روش‌های مختلف به حرکت درآورند و با استفاده از جریان الکتریکی بین آنها دگرگونی‌هایی ایجاد کنند. با این حال، از آنجایی که دستگاه‌های الکترونیکی کنونی انرژی الکتریکی مصرف می‌کنند و گرمای اتلاف تولید می‌کنند، محققان این گروه به رهبری Xiuzhen Yu در مرکز RIKEN برای علوم مواد اضطراری، تصمیم گرفتند که ببینند آیا می‌توانند راهی برای ایجاد دگرگونی‌ها با استفاده از گرادیان‌های حرارتی بیابند.

به گفته یو، «از آنجایی که تقریباً دو سوم انرژی تولید شده توسط نیروگاه‌ها، اتومبیل‌ها، زباله‌سوزها و کارخانه‌ها به عنوان گرما هدر می‌رود، ما فکر کردیم که تلاش برای ایجاد دگرگونی‌هایی بین اسکایریمیون‌ها و آنتی‌اسکایریمیون‌ها مهم است که قبلاً انجام شده است. با استفاده از جریان الکتریکی - با استفاده از گرما.

برای انجام این تحقیق که در Nature Communications منتشر شده است، محققان از یک پرتو یون متمرکز - یک سیستم ساخت بسیار دقیق - برای ایجاد یک ریزدستگاه از آهنربای تک کریستالی (Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P، متشکل از آهن، استفاده کردند. اتم های نیکل، پالادیوم و فسفر، و سپس از میکروسکوپ روبشی لورنتس استفاده کرد - روشی پیشرفته برای بررسی خواص مغناطیسی مواد در مقیاس های بسیار کوچک.

چیزی که آنها دریافتند این است که وقتی یک گرادیان دما به طور همزمان با یک میدان مغناطیسی به کریستال اعمال می شود، در دمای اتاق، آنتی اسکایرمیون های درون آن ابتدا به حباب های غیر توپولوژیکی - نوعی حالت گذار بین اسکایریمیون ها و آنتی اسکایرمیون ها - و سپس به اسکایریمیون ها تبدیل می شوند. ، با افزایش گرادیان دما. آنها سپس در پیکربندی پایدار به عنوان skyrmions باقی ماندند حتی زمانی که گرادیان حرارتی حذف شد.

این یافته ای مطابق با انتظارات نظری بود، اما یافته دوم گروه را شگفت زده کرد. به گفته فهمی سامی یاسین، محقق فوق دکتری در گروه یو، ما شگفت زده شدیم که متوجه شدیم وقتی میدان مغناطیسی اعمال نمی شود، گرادیان حرارتی منجر به تبدیل از اسکایرمیون ها به آنتی اسکایرمیون ها می شود که در داخل ماده نیز ثابت می ماند.

او ادامه می‌دهد: «آنچه در این مورد بسیار هیجان‌انگیز است، این است که این بدان معناست که ما می‌توانیم از یک گرادیان حرارتی - که اساساً با استفاده از گرمای هدر رفته - استفاده می‌کنیم، بسته به اینکه یک میدان مغناطیسی اعمال شود یا نه، تبدیلی بین اسکایرمیون‌ها و آنتی‌اسکایرمیون‌ها ایجاد کنیم. بسیار مهم است که ما توانستیم این کار را در دمای اتاق انجام دهیم. این می‌تواند راه را برای نوع جدیدی از دستگاه‌های ذخیره‌سازی اطلاعات مانند دستگاه‌های حافظه غیرفرار با استفاده از گرمای اتلاف باز کند.

به گفته یو، «ما از یافته‌های او بسیار هیجان‌زده هستیم و قصد داریم به کار خود برای دستکاری اسکایریمیون‌ها و آنتی‌اسکای‌میون‌ها به روش‌های جدید و کارآمدتر، از جمله کنترل حرارتی حرکت آنتی‌اسکایرمیون، با هدف ساختن دستگاه‌های thermospintronic و دیگر دستگاه‌های اسپین ترونیک ادامه دهیم. که می تواند در زندگی روزمره ما استفاده شود. برای ساخت دستگاه‌های بهتر، باید طرح‌ها و هندسه‌های دستگاه‌های مختلف را به‌طور کامل بررسی کنیم.»

####

برای اطلاعات بیشتر، لطفا کلیک کنید اینجا کلیک نمایید

تماس با ما:
ینس ویلکینسون
خوشمزه
دفتر: 81-484-621-424

حق چاپ © RIKEN

اگر نظری دارید بفرمایید تماس با ما ما.

مسئولیت صحت محتوا به عهده صادرکنندگان انتشارات خبری است، نه موج هفتم، شرکت یا نانوتکنولوژی اکنون.

نشانک: