Şimdi Nanoteknoloji - Basın Bülteni: Bilim Adamları Skyrmionlar ve Antiskyrmionlar Arasında Dönüşümler Yaratmak İçin Isıyı Kullanıyor

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Ana Sayfa > Basın > Bilim adamları, skyrmionlar ve antiskyrmionlar arasında dönüşümler yaratmak için ısıyı kullanıyor

Özet:
Düşük enerji tüketimine sahip yeni spintronik cihazların geliştirilmesine yardımcı olabilecek bir deneyde, RIKEN'den araştırmacılar ve işbirlikçileri, tek bir kristal inceliğinde spin dokuları (manyetik girdaplar ve skyrmionlar ve antiskyrmionlar olarak bilinen antivorteksler) arasında dönüşümler oluşturmak için ısı ve manyetik alanları kullandılar. plaka cihazı. Daha da önemlisi bunu oda sıcaklığında başardılar.

Bilim adamları, skyrmionlar ve antiskyrmionlar arasında dönüşümler yaratmak için ısıyı kullanıyor

Wako, Japonya | 12 Ocak 2024'te yayınlandı

Malzemedeki elektronların dönüşünü içeren özel manyetik malzemeler içinde var olan dokular olan Skyrmionlar ve antiskyrmionlar, örneğin skyrmionların " 1” bit ve antiskyrmions “0” bit. Geçmişte bilim insanları bunları çeşitli şekillerde hareket ettirebiliyor ve elektrik akımını kullanarak aralarında dönüşümler yaratabiliyorlardı. Bununla birlikte, mevcut elektronik cihazlar elektrik gücü tükettiği ve atık ısı ürettiği için, RIKEN Acil Madde Bilimi Merkezi'nden Xiuzhen Yu liderliğindeki gruptaki araştırmacılar, ısı gradyanlarını kullanarak dönüşümler yaratmanın bir yolunu bulup bulamayacaklarını görmeye karar verdiler.

Yu'ya göre, "Enerji santralleri, otomobiller, yakma fırınları ve fabrikalar tarafından üretilen enerjinin yaklaşık üçte ikisi ısı olarak israf edildiğinden, skyrmionlar ve antiskyrimionlar arasında daha önce yapılmış olan dönüşümler yaratmaya çalışmanın önemli olacağını düşündük. elektrik akımı kullanarak, ısı kullanarak.”

Nature Communications'da yayınlanan araştırmayı gerçekleştirmek için araştırmacılar, demirden oluşan toplu tek kristal mıknatıstan (Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P bir mikro cihaz oluşturmak için son derece hassas bir üretim sistemi olan odaklanmış iyon ışını kullandılar. nikel, paladyum ve fosfor atomlarını araştırdı ve daha sonra malzemelerin manyetik özelliklerini çok küçük ölçeklerde incelemek için gelişmiş bir yöntem olan Lorentz tarama mikroskobundan yararlandı.

Buldukları şey, oda sıcaklığında kristale manyetik alanla eş zamanlı bir sıcaklık gradyanı uygulandığında, içindeki antiskyrmionların önce topolojik olmayan kabarcıklara (skyrmionlar ve antiskyrmionlar arasında bir tür geçiş durumu) ve ardından skyrmionlara dönüştüğü oldu. sıcaklık gradyanı arttığı için. Daha sonra termal gradyan ortadan kaldırıldığında bile skyrmionlar olarak kararlı konfigürasyonda kaldılar.

Bu, teorik beklentilerle tutarlı bir bulguydu ancak ikinci bir bulgu grubu şaşırttı. Yu'nun grubundaki doktora sonrası araştırmacı Fehmi Sami Yasin'e göre, "Manyetik alan uygulanmadığında, termal eğimin skyrmionlardan antiskyrmionlara dönüşüme yol açtığını ve bunun da malzeme içinde sabit kaldığını bulduğumuzda da şaşırdık."

"Bunun çok heyecan verici yanı," diye devam ediyor, "bu, manyetik alanın uygulanıp uygulanmamasına bağlı olarak, skyrmionlar ve antiskyrmionlar arasında bir dönüşümü yönlendirmek için temel olarak atık ısıyı kullanarak bir termal gradyan kullanabileceğimiz anlamına geliyor. Bunu oda sıcaklığında yapabilmemiz özellikle önemlidir. Bu, atık ısıyı kullanan kalıcı bellek cihazları gibi yeni türde bilgi depolama cihazlarının yolunu açabilir."

Yu'ya göre, "Buluşundan dolayı çok heyecanlıyız ve gerçek termospintronik ve diğer spintronik cihazlar oluşturmak amacıyla, skyrmionları ve antiskymionları, antiskyrmion hareketinin termal kontrolü de dahil olmak üzere yeni ve daha verimli yollarla manipüle etme çalışmalarımıza devam etmeyi planlıyoruz." günlük hayatımızda kullanabileceğimiz bir şey. Daha iyi cihazlar yapmak için çeşitli cihaz tasarımlarını ve geometrilerini kapsamlı bir şekilde keşfetmemiz gerekiyor."

####

Daha fazla bilgi için lütfen tıklayın okuyun

İletişim:
Jens Wilkinson
RIKEN
Ofis: 81-484-621-424

Telif Hakkı © RIKEN

Bir yorumunuz varsa, lütfen İletişim bize.

7th Wave, Inc. veya Nanotechnology Now değil, haber bültenleri yayıncıları yalnızca içeriğin doğruluğundan sorumludur.

Yer imi: