Нанотехнології зараз – прес-реліз: вчені використовують тепло для створення перетворень між скірміонами та антискірміонами

Перевидано Платоном

читають: 0

Головна > прес > Вчені використовують тепло для створення перетворень між скірміонами та антискірміонами

Анотація:
В експерименті, який міг би допомогти в розробці нових пристроїв спінтроніки з низьким енергоспоживанням, дослідники з RIKEN та їх колеги використовували тепло і магнітні поля для створення перетворень між спіновими текстурами — магнітними вихорами та антивихорами, відомими як скірміони та антискірміони — в одному тонкому кристалі. пристрій пластини. Важливо, що вони досягли цього при кімнатній температурі.

Вчені використовують тепло для створення перетворень між скірміонами та антискірміонами

Вако, Японія | Опубліковано 12 січня 2024 р

Скірміони та антискірміони, які є текстурами, які існують у спеціальних магнітних матеріалах, що включають обертання електронів у матеріалі, є активною областю досліджень, оскільки вони можуть використовуватися для пристроїв пам’яті наступного покоління, наприклад, зі скірміонами, які діють як « 1” біт і antiskyrmions “0” біт. У минулому вченим вдавалося переміщати їх різними способами та створювати перетворення між ними за допомогою електричного струму. Однак, оскільки сучасні електронні пристрої споживають електроенергію та виробляють відпрацьоване тепло, дослідники в групі під керівництвом Сюжень Ю з Центру науки про нові речовини RIKEN вирішили перевірити, чи зможуть вони знайти спосіб створити перетворення за допомогою теплових градієнтів.

За словами Ю, «оскільки приблизно дві третини енергії, виробленої електростанціями, автомобілями, сміттєспалювальними заводами та заводами, витрачається як тепло, ми подумали, що було б важливо спробувати створити перетворення між скірміонами та антискіріміонами — що вже робилося раніше. за допомогою електричного струму — за допомогою тепла».

Для виконання дослідження, опублікованого в Nature Communications, дослідники використовували сфокусований іонний промінь — надзвичайно точну систему виготовлення — для створення мікропристрою з масивного монокристалічного магніту (Fe0.63Ni0.3Pd0.07)3P, що складається із заліза, атомів нікелю, паладію та фосфору, а потім використав скануючу мікроскопію Лоренца — вдосконалений метод дослідження магнітних властивостей матеріалів у дуже малих масштабах.

Вони виявили, що коли температурний градієнт застосовувався до кристала одночасно з магнітним полем при кімнатній температурі, антискірміони в ньому перетворювалися спочатку на нетопологічні бульбашки — свого роду перехідний стан між скірміонами та антискірміонами, — а потім у скірміони. , оскільки температурний градієнт був підвищений. Потім вони залишалися в стабільній конфігурації як скірміони, навіть коли температурний градієнт був усунений.

Цей висновок відповідав теоретичним очікуванням, але другий висновок здивував групу. За словами Фехмі Самі Ясіна, постдокторського дослідника в групі Ю, «ми були здивовані, виявивши, що коли магнітне поле не застосовувалося, тепловий градієнт призводив до трансформації скірміонів в антискірміони, які також залишалися стабільними в матеріалі».

«Що в цьому дуже захоплююче, — продовжує він, — це означає, що ми можемо використовувати тепловий градієнт — в основному використовуючи відпрацьоване тепло — для перетворення між скірміонами та антискірміонами, залежно від того, застосовано магнітне поле чи ні. Особливо важливо, що ми змогли зробити це при кімнатній температурі. Це може відкрити шлях до нового типу пристроїв зберігання інформації, таких як енергонезалежні пристрої пам’яті, які використовують відпрацьоване тепло».

За словами Ю, «ми дуже раді його знахідці та плануємо продовжувати нашу роботу з маніпулювання скірміонами та антискіміонами новими та більш ефективними способами, включаючи термічний контроль руху антискірміонів, з метою створення справжніх термоспінтронних та інших пристроїв спінтроніки. які можна використовувати в нашому повсякденному житті. Щоб створювати кращі пристрої, нам потрібно ретельно вивчити різні конструкції та геометрії пристроїв».

####

Для отримання додаткової інформації натисніть тут

Контакти:
Єнс Вілкінсон
RIKEN
Кабінет: 81-484-621-424

Авторське право © RIKEN

Якщо у вас є коментар, будь ласка Контакти нам.

Видавці випусків новин, а не 7th Wave, Inc. або Nanotechnology Now, несуть повну відповідальність за точність змісту.

Закладка: