Nanotechnológia most – Sajtóközlemény: A tudósok hőt használnak a Skyrmionok és az Antiskyrmionok közötti átalakulások létrehozására

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Kezdőlap > nyomja meg > A tudósok hőt használnak a skyrmionok és az antiskyrmionok közötti átalakulások létrehozására

Absztrakt:
Egy kísérletben, amely segíthet új, alacsony energiafogyasztású spintronikai eszközök kifejlesztésében, a RIKEN kutatói és munkatársai hő- és mágneses mezőket használtak a spin-textúrák – mágneses örvények és antivorticusok – a skyrmionok és antiskyrmionok – közötti átalakulások létrehozására egy vékony egykristályban. lemezes készülék. Fontos, hogy ezt szobahőmérsékleten érték el.

A tudósok hőt használnak a skyrmionok és az antiskyrmionok közötti átalakulások létrehozására

Wako, Japán | Feladás dátuma: 12. január 2024

A Skyrmionok és az antiskyrmionok, amelyek speciális mágneses anyagokban létező textúrák, amelyek az anyagban lévő elektronok spinjét foglalják magukban, aktív kutatási területnek számítanak, mivel felhasználhatók például a következő generációs memóriaeszközökhöz, ahol a skyrmionok „meghajtóként” működnek. 1” bit és antiskyrmions egy „0” bit. A múltban a tudósok különféle módokon mozgathatták őket, és elektromos áram segítségével átalakításokat hozhattak létre közöttük. Mivel azonban a jelenlegi elektronikai eszközök elektromos energiát fogyasztanak, és hulladékhőt termelnek, a kutatócsoport Xiuzhen Yu vezetésével a RIKEN Emergency Matter Science Központjában úgy döntött, hogy megvizsgálják, vajon sikerül-e megtalálniuk a módját az átalakulások hőgradiensek segítségével történő létrehozásának.

Yu szerint „Mivel az erőművek, autók, égetők és gyárak által termelt energia körülbelül kétharmada hőként pazarol el, fontosnak tartottuk, hogy megpróbáljunk átalakulni a skyrmionok és az antiskyrimionok között – amit korábban meg is tettek. elektromos áram felhasználásával – hő felhasználásával.”

A Nature Communications-ben megjelent kutatás elvégzéséhez a kutatók egy fókuszált ionsugarat – egy rendkívül precíz gyártási rendszert – használva mikroeszközt hoztak létre a vasból álló tömeges egykristály mágnes (Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P, nikkel-, palládium- és foszforatomokat, majd Lorentz pásztázó mikroszkópiát alkalmaztak – egy fejlett módszert az anyagok mágneses tulajdonságainak nagyon kis léptékű vizsgálatára.

Azt találták, hogy amikor szobahőmérsékleten egy mágneses térrel egyidejűleg hőmérsékleti gradienst alkalmaztak a kristályra, a benne lévő antiskyrmionok először nem topologikus buborékokká alakultak át – egyfajta átmeneti állapot a skyrmionok és az antiskyrmionok között –, majd skyrmionokká. , mivel a hőmérsékleti gradienst megemelték. Ezután stabil konfigurációban maradtak skyrmionként, még akkor is, ha a termikus gradiens megszűnt.

Ez az elméleti elvárásoknak megfelelő megállapítás volt, de egy második megállapítás meglepte a csoportot. Fehmi Sami Yasin, Yu csoportjának posztdoktori kutatója szerint „Meglepve tapasztaltuk, hogy amikor a mágneses teret nem alkalmazták, a termikus gradiens a skyrmionokból antiskyrmionokká való átalakuláshoz vezetett, ami szintén stabil maradt az anyagon belül.”

„A nagyon izgalmas ebben – folytatja –, hogy ez azt jelenti, hogy felhasználhatunk egy termikus gradienst – alapvetően hulladékhő felhasználásával –, hogy átalakítsuk a skyrmionokat és az antiskyrmionokat, attól függően, hogy alkalmazunk-e mágneses teret vagy sem. Különösen fontos, hogy ezt szobahőmérsékleten tudtuk megtenni. Ez megnyithatja az utat egy új típusú információtároló eszközök, például a hulladékhőt használó, nem felejtő memóriaeszközök felé.”

Yu szerint: „Nagyon izgatottak vagyunk a felfedezés miatt, és azt tervezzük, hogy folytatjuk munkánkat a skyrmionok és antiskymionok új és hatékonyabb módon történő manipulálására, beleértve az antiskyrmion mozgások hőszabályozását is, azzal a céllal, hogy tényleges termoszpintronikus és egyéb spintronikai eszközöket építsünk. amelyeket a mindennapi életünkben használhatunk. Ahhoz, hogy jobb eszközöket hozhassunk létre, alaposan meg kell vizsgálnunk a különféle készülékterveket és geometriákat.”

####

További információért kattintson a gombra itt

Elérhetőségek:
Jens Wilkinson
RIKEN
Iroda: 81-484-621-424

Ha van észrevétele, kérem Kapcsolat minket.

A tartalom pontosságáért kizárólag a sajtóközlemények kiadói felelősek, nem pedig a 7th Wave, Inc. vagy a Nanotechnology Now.

Könyvjelző: