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

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Acasă > Anunturi > Oamenii de știință folosesc căldura pentru a crea transformări între skyrmioni și antiskyrmioni

Rezumat:
Într-un experiment care ar putea ajuta la dezvoltarea de noi dispozitive spintronice cu un consum redus de energie, cercetătorii de la RIKEN și colaboratorii au folosit căldura și câmpurile magnetice pentru a crea transformări între texturile de spin - vârtejuri magnetice și antivortice cunoscute sub numele de skyrmioni și antiskyrmioni - într-un singur cristal subțire. dispozitiv de placă. Important, au reușit acest lucru la temperatura camerei.

Oamenii de știință folosesc căldura pentru a crea transformări între skyrmioni și antiskyrmioni

Wako, Japonia | Postat pe 12 ianuarie 2024

Skyrmionii și antiskyrmionii, care sunt texturi care există în materialele magnetice speciale care implică rotația electronilor din material, sunt un domeniu activ de cercetare, deoarece ar putea fi utilizați pentru dispozitive de memorie de generația următoare, de exemplu, cu skyrmionii acționând ca un „ 1” bit și antiskyrmions un bit „0”. În trecut, oamenii de știință au putut să le miște într-o varietate de moduri și să creeze transformări între ele folosind curentul electric. Cu toate acestea, deoarece dispozitivele electronice actuale consumă energie electrică și produc căldură reziduală, cercetătorii din grup, conduși de Xiuzhen Yu de la Centrul RIKEN pentru Știința Materiei Emergente, au decis să vadă dacă ar putea găsi o modalitate de a crea transformări folosind gradienți de căldură.

Potrivit lui Yu, „Deoarece aproximativ două treimi din energia produsă de centralele electrice, automobile, incineratoare și fabrici este risipită sub formă de căldură, ne-am gândit că ar fi important să încercăm să creăm transformări între skyrmioni și antiskyrimions – ceea ce s-a făcut anterior. folosind curent electric – folosind căldură.”

Pentru a efectua cercetarea, publicată în Nature Communications, cercetătorii au folosit un fascicul de ioni focalizați - un sistem de fabricație extrem de precis - pentru a crea un microdispozitiv din magnetul monocristal în vrac (Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P, compus din fier, atomi de nichel, paladiu și fosfor și apoi a folosit microscopia de scanare Lorentz - o metodă avansată pentru examinarea proprietăților magnetice ale materialelor la scară foarte mică.

Ceea ce au descoperit este că, atunci când un gradient de temperatură a fost aplicat cristalului simultan cu un câmp magnetic, la temperatura camerei, antiskyrmionii din el s-au transformat mai întâi în bule non-topologice - un fel de stare de tranziție între skyrmioni și antiskyrmioni - și apoi în skyrmioni. , pe măsură ce gradientul de temperatură a fost crescut. Apoi au rămas în configurație stabilă ca skyrmioni chiar și atunci când gradientul termic a fost eliminat.

Aceasta a fost o constatare în concordanță cu așteptările teoretice, dar o a doua constatare a surprins grupul. Potrivit Fehmi Sami Yasin, un cercetător postdoctoral din grupul lui Yu, „Am fost surprinși să aflăm că atunci când câmpul magnetic nu a fost aplicat, gradientul termic a dus la o transformare de la skyrmioni la antiskyrmioni, care au rămas, de asemenea, stabile în material.”

„Ceea ce este foarte interesant în acest sens”, continuă el, „este că asta înseamnă că am putea folosi un gradient termic – practic folosind căldura reziduală – pentru a conduce o transformare între skyrmioni și antiskyrmioni, în funcție de aplicarea sau nu a unui câmp magnetic. Este deosebit de semnificativ faptul că am putut face acest lucru la temperatura camerei. Acest lucru ar putea deschide calea către un nou tip de dispozitive de stocare a informațiilor, cum ar fi dispozitivele de memorie nevolatilă, care utilizează căldura reziduală.”

Potrivit lui Yu, „Suntem foarte încântați de descoperirea lui și intenționăm să ne continuăm munca de a manipula skyrmionii și antiskymionii în moduri noi și mai eficiente, inclusiv controlul termic al mișcării antiskyrmionului, cu scopul de a construi dispozitive termospintronice și alte dispozitive spintronice reale. care ar putea fi folosite în viața noastră de zi cu zi. Pentru a face dispozitive mai bune, trebuie să explorăm în detaliu diverse modele și geometrii de dispozitive.”

####

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Jens Wilkinson
RIKEN
Birou: 81-484-621-424

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark: