Magnetiska skyrmioner befanns hålla potentialen att lagra elektroniska data

Therese Testar: MAGNETISKA LÖSFRANSAR (Maj 2019).

Anonim

(Phys.org) - Ett forskargrupp med medlemmar från USA, Tyskland och Kina har funnit att magnetiska skyrmioner kan användas som ett sätt att lagra elektroniska data en dag. I sina papper publicerade i tidskriften Physical Review Letters beskriver forskarna att man skapar en struktur som är kapabel att generera skyrmioner som kan vändas med en magnet medan man behåller sin form när magneten dras tillbaka.

Skyrmioner är virvlande snurrar i ett material som existerar som ett mönster, i allmänhet en cirkel, och stabiliseras vanligtvis med hjälp av en yttre magnet. I den här nya ansträngningen utvecklade forskarna en metod med vilken skyrmioner kunde genereras som inte kräver att en extern magnet ska förbli stabil. Dessutom fann de att applicera en magnet orsakade skyrmionen att vända sig om.

För att skapa en skyrmion skapade forskarna en iron germanide-skiva (med jonstrålefräsning och gasinjektion följt av etsning) med en diameter av 160 nanometer som var 90 nanometer tjock. De använde sedan elektronholografi för att visa att en skyrmion fanns i mitten av skivan som de hade skapat. De fann också att den yttre delen av skivan höll elektronen spinn som skapade ett magnetfält som var motsat det av skyrmionen. Vidare undersökning av strukturen de skapade visade att den hade två lägst marktillståndskonfigurationer - en med skyrmion roterande medurs (med spinnen pekar upp), den andra moturs (med spinsen pekade ner). Skyrmionen, som de också fann, kunde växla mellan de två staterna genom att tillfälligt tillämpa ett magnetfält så lite som 200 milliliter. Stabiliseringen, forskarna föreslår, inträffar på grund av det magnetfält som genereras av skivans yttre ring

När man noterade att skyrmionen kunde växlas snabbt och enkelt, föreslog forskarna att strukturen kunde användas i en ersättning för konventionella minnesanordningar, eftersom den är mycket mindre än ferromagnetiken som nu används. De pekar också på möjligheten att använda dem för att skapa logiska grindar. Tekniker för att förenkla och industrialisera processen att skapa skivorna skulle dock behöva utvecklas före genomförandet av sådana applikationer.

menu
menu