14:37 2023-03-22
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Se desfășoară un nou capitol în spintronica antiferomagnetică
_ Un nou se desfășoară un capitol în spintronica antiferomagnetică
Electronica joacă un rol esențial în societatea informațională de astăzi. Cu toate acestea, doar sarcina electronilor din dispozitivele electronice este în joc, ceea ce face ca disiparea energiei să fie o problemă din ce în ce mai presantă care împiedică dezvoltarea ulterioară. Spintronica, un domeniu interdisciplinar în care sarcina unui electron și gradele de libertate de spin sunt utilizate simultan, permite controlul electric al magnetismului și invers, deschizând o cale către tehnologii informaționale eficiente din punct de vedere energetic și de mare viteză dincolo de electronica actuală bazată pe semiconductori. /p>
În timp ce feromagneții au dominat cercetările și aplicațiile spintronicei, antiferomagneții cu structuri de spin non-triviale (Fig. 1) au atras interesul. Spintronica antiferomagnetică deține potențialul de a construi hardware spintronic extrem de integrat și ultrarapid.
O echipă de cercetare a evidențiat recent o serie de realizări critice în spintronica antiferomagnetică (inclusiv propriile contribuții), dezvăluind o frontieră emergentă care se distinge prin coerentă. dinamica spinării antiferomagneților. Detaliile au fost publicate ca articol de recenzie în Nature Materials pe 20 martie 2023.
Echipa a fost formată din Jiahao Han, Shunsuke Fukami și Hideo Ohno de la Universitatea Tohoku; Ran Cheng de la Universitatea din California, Riverside; și Luqiao Liu de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts.
În cadrul spintronicii antiferomagnetice, oamenii de știință au depus mult efort pentru comutarea și citirea ordinii magnetice statice. Dar dinamica coerentă a spinării, cheia pentru a explora caracteristicile undei ale spinurilor și pentru a integra spintronica cu tehnologiile cuantice și neuromorfe, a primit atenție doar foarte recent. „Dinamica coerentă de spin a antiferomagneților prezintă caracteristici mult mai interesante decât cea a feromagneților [ilustrat în Fig. 2]”, spune Jiahao Han, un cercetător JSPS care lucrează la Institutul de Cercetare a Comunicațiilor Electrice (RIEC), Universitatea Tohoku. „Prin valorificarea acestei proprietăți unice, echipa a urmărit descoperiri care în cele din urmă formează un nou capitol numit spintronica antiferomagnetică coerentă.”
Echipa a analizat holistic descoperirile cruciale în spintronica antiferomagnetică coerentă, inclusiv generarea și transportul spinului, rotația de spin acționată electric și efectele spintronice ultrarapide aferente. În mod remarcabil, câteva piese importante de cercetare primară în acest domeniu au venit de la membrii acestei echipe. Cheng şi colab. a prezis generarea de curent de spin din dinamica spinării coerentă și comutarea magnetică în picosecunde în antiferomagneți. Liu, Han și colab. a demonstrat transportul pe distanțe lungi al excitațiilor de spin antiferomagnetice corelate cu fază. Fukami, Ohno și colab. a raportat rotația de spin chiral indusă de curent în antiferomagneți necoliniari. Aceste descoperiri pun bazele fizice pentru aplicațiile practice viitoare, cum ar fi memoria nevolatilă ultrarapidă, calculul bazat pe unde ultrarapide și nano-oscilatorii terahertzi.
În articolul lor, echipa a sugerat câteva direcții de cercetare care ar putea facilita studiile în curs și alimentează viitorul spintronicii antiferomagnetice coerente. „În timp ce comunitatea spintronicei a dedicat eforturi extraordinare feromagneților, mai sunt încă multe de făcut cu antiferomagneții”, spune Shunsuke Fukami, profesor la RIEC. „De exemplu, trebuie să sintetizăm antiferomagneți cu modele de domenii mai controlabile pentru a îmbunătăți coerența spinului. Procesul de comutare magnetică ar trebui să fie vizualizat într-o manieră rezolvată în timp pentru a ghida optimizarea vitezei de funcționare. Și explorarea efectelor cuantice noi este foarte de dorit pentru dezvoltarea dispozitivelor de comunicare și de calcul fără disipare.”
Echipa este optimistă că, prin eforturi de cooperare din partea fizicienilor, cercetătorilor de materiale și inginerilor electrici, se așteaptă ca domeniul în creștere rapidă al spintronicii antiferomagnetice coerente să accelereze cercetarea fundamentală și practică către hardware eficient, ultrarapid și integrat pentru tehnologii informaționale de ultimă generație.
Comentarii:
Adauga Comentariu