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压力控制磁性为新型磁性电子设备铺平了道路

2018-12-31 03:37 来源:未知

  [据Sciencedaily网站2018年12月17日报道]材料技术的进步使得制造的三维结构材料具有原子精度。两种材料之间的界面有时会出现不同于母材料的特殊物理现象。例如,发表在《Nature Physics》杂志上的一项新发现指出,在两种非磁性材料之间发现了具有磁性的界面,并且可以通过压力来控制磁性的状态,这种方法将会成为新型磁性电子设备的基础。

  巴伊兰大学物理系及纳米技术与先进材料研究所国际研究小组的Beena Kalisky教授,以及丹麦大学能源部的Nini Pryds教授发现在非磁性氧化物层之间的界面出现了磁性现象,并可以通过施加微小的压力来对界面的磁性进行调节。这项研究是两位博士生Yiftach Frenkel (纳米技术与先进材料研究所)和Dennis Christensen (丹麦大学)与来自巴伊兰大学(以色列)、丹麦大学(丹麦)和斯坦福大学(美国)的其他研究人员合作完成的。

  磁性在存储越来越多的数据方面已经发挥了核心作用。如今,我们的大部分数据存储都是基于内存驱动器的微型磁铁。在提高存储量和速度方面,最有效的方法是使用较小的磁铁。直到今天,记忆单元的大小只有几十纳米,几乎是一根头发宽度的百万分之一!进一步缩小尺寸在三个方面具有挑战性:磁性元件的稳定性、读取磁单元的能力、写入磁单元而不影响相邻单元的能力。最近发现了一种新的控制磁性的方法,从而可以使磁性存储器更加密集。

  这些氧化物界面具有许多有趣的物理现象,如二维电导率和超导性。“物理现象的共存是十分吸引人的,因为它们并不是总能一起出现,例如磁性和超导性就不可能同时存在”Kalisky讲,“我们看到的磁性并没有延伸到整个材料,而是出现在由材料结构主导区域,令人惊讶的是,我们发现磁性的强度可以通过施加压力来控制。”

  磁导共存具有巨大的技术潜力。例如,磁场可以影响材料中的电流,通过操纵磁性,我们可以控制电子设备的电学性能。自旋电子学领域就是专门研究这个问题的。微小的机械压力可以有效地调节界面的磁性,这一发现为开发新型的氧化物自旋电子器件开辟了新的道路。(工业和信息化部电子第一研究所 李茜楠)返回搜狐,查看更多

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