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施加磁场、加热、冷却……控制反铁磁材料根本不用那么复杂

2021-05-20 11:26 前瞻网   

 

施加磁场、加热、冷却……控制反铁磁材料根本不用那么复杂

自旋电子学是一个新兴的研究领域,它主要研究如何利用电子自旋及其相关的磁性特性,而不是使用电子的电荷来携带信息,来制造电子设备。

反铁磁材料是自旋电子学研究的热点,其自旋操作具有较高的稳定性。与铁磁性材料不同的是,反铁磁性材料中的原子沿相同方向排列,就像典型的冰箱磁铁一样,反铁磁性材料中的磁性原子具有反平行的自旋排列,从而抵消了净磁化。

科学家们一直致力于控制反铁磁材料中磁性原子的排列,以制造磁性开关。

传统上,这是通过“场冷却”过程来完成的,即在施加外部磁场的同时,先加热然后冷却含有反铁磁的磁性系统。然而,由于该工艺本身的空间分辨率还不够高,不足以应用于微纳结构的自旋电子学器件中,因此在许多微纳结构的自旋电子学器件中使用该工艺效率不高。

DGIST自旋纳米技术实验室研究人员发现,可以通过同时施加机械振动和磁场来控制反铁磁状态,取代传统的加热冷却方法。

研究团队结合了2层材料:一层钴-铁-硼铁磁性薄膜,另一层铱-锰反铁磁性薄膜。该层生长在压电陶瓷基板上。机械振动和磁场的联合应用使科学家能够沿着任何希望的方向反复控制磁自旋的排列。

该团队的目标是继续寻找和开发新的磁相,超越传统分类的磁性材料。

研究发表在《Acta Materialia》上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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