铋铁氧体的研究可能导致新型电气器件的出现。

铋铁氧体的研究可能导致新型电气器件的出现。

现在使用的电气设备使用导电材料来引导需要的电子。这些材料必须固定在一起并绝缘,以使电能保持在正确的轨道上。阿肯色大学的一项新研究向一种新型的电气设备迈出了重要的一步,它利用铁酸铋等材料的自然特性,以及不同类型的电流,通过更小、更密集的电路快速传送电能。

图片说明:这些图像中的红色线显示了畴壁,在一种称为铋铁氧体的材料中,分离了电极化区域(顶部)和带电离子(底部行)的移动区域。研究人员已经证明,这些磁畴壁可以用来传输一种电流,这可能会导致新的电气设备。

Sergey Prosandeev,在物理系研究教授,曾与于蓉洋、研究副教授;Charles Paillard,博士后研究员;Laurent Bellaiche,特聘教授。他们的研究结果发表在杂志上的非常任法官计算材料。

采用阿肯色高性能计算中心,这些研究人员发明了铁酸铋,模拟合成、晶体材料。铋铁氧体是铁的,”这意味着它有地区或领域,其构成分子晶体结构表现出一致的极化模式,磁化强度和带电离子的移动。这些区域之间的边界称为畴壁。这些墙是二维的,非常狭窄,它们以十分之一纳米的速度测量。

在模拟中,研究人员通过在铋铁氧体上施加一个高频电场,产生了一种称为位移电流的电流。与电子运动产生的电流不同,位移电流是由离子在电场作用下产生的振动引起的。研究人员发现,交流电流,即交流电流,在铋铁氧体的磁畴壁上自然移动,他们还发现,这种电流与电设备中直流电流或直流电流的大小相当。

研究人员可以创建域和畴壁移动多铁材料选择性地施加电场。通过证明这些壁可以用来传递位移电流,这项研究是朝着新型电气设备迈出的重要一步。

研究人员解释说,这些设备的紧凑性将使它们非常快速和非常小。他们在论文中说:“这为快速纳米级电子电路的设计开辟了道路。”。

这项研究是由海军研究局和国防部高级研究计划局DARPA赞助的。

关于J·威廉富布赖特艺术与科学学院

富布赖特学院是学院中规模最大、学术最丰富的单位,有19个部门和30多个学术项目和研究中心。学院为所有的阿肯色大学学生提供核心课程,并以J. William Fulbright,前大学校长和长期的美国参议员的名字命名。

关于阿肯色大学

阿肯色大学为本科生和研究生提供了200多个学术项目的国际竞争教育。大学提供新知识、经济发展、基础和应用研究以及创造性活动,同时也为学术和专业学科提供服务。卡耐基基金会将美国阿肯色大学列为拥有最高研究活动水平的2%所大学中的一所。《美国新闻与世界报道》将阿肯色大学列为美国顶尖的公立研究型大学。阿肯色大学成立于1871,由10所学院和学校组成,并保持低师生比例,以促进个人的关注和密切的指导。

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