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研究带动电子向更高效 更高密度的数据发展

作者: 武汉新闻网 更新时间: 2020年05月30日 05:24:09 游览量: 86

简述:

纽约大学和IBM Research的研究人员展示了一种涉及磁性材料中电子运动的新机制,该机制指出了可能增强数据存储的新

纽约大学和IBM Research的研究人员展示了一种涉及磁性材料中电子运动的新机制,该机制指出了可能增强数据存储的新方法。这项工作发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,揭示了一种基于电流设定磁信息或自旋方向的过程。

研究带动电子向更高效 更高密度的数据发展

该发现源自自旋电子学的科学领域,该领域考虑了凝聚态物质和量子物理学。自旋电子学是电子或电气设备的简写,电子和电气设备除使用电荷外还使用电子的自旋。

“自旋电子学研究的主要目标之一是控制材料中电子自旋的方向,”纽约大学物理系教授,论文的资深作者之一安德鲁·肯特解释说。“这项研究显示了一种用于设定导电材料中电子自旋方向的新的基本机制。”

“自旋电子学的这一进步提供了一种在磁性层上施加扭矩的新颖方法,” IBM Research的资深合著者Jonathan Sun和纽约大学的访问学者补充道。“这是一个有希望的进步,有可能减少设备数据存储的能源和空间需求。”

由纽约大学的研究生Junwen Xu和IBM Research的Christopher Safranski共同进行的这项工作是信息传输至关重要的现象的最新示例:将信息从一种形式转换为另一种形式。

例如,移动电话将语音和电子邮件转换成无线电波,然后传播到手机塔,在手机塔中信号被转换为电信号,而互联网将电信号转换为光学信号(即光脉冲)以进行长距离传输。

在《Physical Review Letters》的研究中,Safranski,Sun,Xu和Kent致力于展示一种新颖的控制旋转方向的机制,即控制存储信息位的方向。

从历史上看,非磁性重金属中的电流在导体表面导致自旋极化或其净磁矩方向,这种效应称为自旋霍尔效应。但是,自旋霍尔效应中的自旋极化方向始终平行于导体表面。这限制了它的应用,因为它仅提供了一个可能的自旋极化轴,从而限制了存储密度。

在《物理评论快报》的研究中,科学家在铁磁导体中使用了平面霍尔效应来控制自旋极化轴的方向。

具体来说,他们部署了铁磁导体(铁,镍和钴就是此类导体的示例),发现导体中的电流流动会产生自旋极化,该极化的方向由其磁矩确定。这很重要,因为现在可以将磁矩方向设置在几乎任何所需方向上,然后设置自旋极化-在非磁性重金属中,在自旋霍尔效应的轮廓下是不可能实现的灵活性。

他们还发现,这些极化的自旋在铁磁层外传播,并在相邻的非磁性金属中产生纯自旋电流(无相关电流的自旋电流)。这种现象有可能使新一代自旋控制的存储设备用于更高密度和更有效的存储技术。

文章链接://jksh/45964.html

文章标题:研究带动电子向更高效 更高密度的数据发展