对于它的未来的磁旋涡

对于它的未来的磁旋涡

磁旋涡 — — 所谓 skyrmions — — 从理论上预测超过 25 年前,但它才有可能观察他们实验中磁性材料近几年。Skyrmions 是稳定的、 可以有一个直径为几个纳米,和电流可以有效地感动。因此,他们目前正在讨论作为候选人密度高、 节能型数据存储和处理。然而,直到最近,唯一的材料,就表现出 skyrmions 这么做的极低的温度。基尔大学和研究中心 Jülich 科学家预测,skyrmions 也可在室温下 — — 为应用程序中实现它们的属性具体调整 — — 当笼罩在磁层结构。他们的研究结果已在最新一期 (2016 年 6 月 3 日) 的自然通讯 (“工程 skyrmions 过渡金属多层膜的自旋电子学中”)。

一个直径为几个纳米金属层结构中的微小磁性涡。该图表示的”原子条形磁铁”的每个磁性原子,通过一个小的彩色箭头。红色,向上箭头显示一个均匀的铁磁背景。在磁旋涡 — — skyrmions — —”原子条形磁铁”的铁原子绕 (橙色和绿色箭头),和有一个相反的方向在其中心 (蓝色箭头)。(图像 ︰ 贝特朗 · Dupé)

物理学家贝特朗 Dupé 博士,率领是信息的确保每个 skyrmion 可以存储 1 比特。漩涡的小尺寸允许非常高的密度,要实现。与硬盘磁盘包芯纱,以输入或读取数据,在基于 skyrmion 的设备的情况下位可以简单地移权通过材料,类似于电流通过导线。无机械可动部件将需要 — — 只有微弱的电流,从而节省能源。此外,一旦打开电脑,数据可立即,它是存储在非易失性存储器中。所需的设想的设备能与目前使用的工业标准技术制造。港泉SMT

Skyrmions 是第一次实验中观察到 2009 年,在接近绝对零度的温度下的异国情调晶体中。同时,这些独特的磁结构也可在金属表面上,作为今天使用在技术的应用,如磁传感器或硬盘的读头。为了使用 skyrmions 作为存储介质,它必须能够制造的表面或基接口上足够大的规模,他们必须包含足够的磁性材料,和磁涡也必须发生在室温。

关于如何克服这些挑战的建议已由来自基尔大学和 Forschungszentrum Jülich 在他们当前已发布的研究科学家。在此研究中,他们显示分层非常稀薄地在另一个不同的金属可以专门调整磁特性的边界曲面。每个层是只有几个原子厚。通过使用量子力学计算,进行了在陶瓷 Jülich 和北部德国超级联盟 (和土地网) 在超级计算机,我们能够探讨各种可能的系统,”说:”教授斯特凡 · 海因策从基尔大学。这种层的多个重复确保足够磁性材料,它也应该能产生 skyrmions 在室温下,海因策继续。

“我们的研究提供实验与食谱制作 skyrmions à la carte,”解释 Bertrand Dupé。它最近证明,这些理论的食谱,从超级计算机还可以在实践中实现。”层系统中生产 skyrmions 的观点已经已经被由世界各地的研究组的数目。几个月前,几个出版物 skyrmions,成功的实验观察说 ︰ 报告从陶瓷 Jülich 博士 Gustav Bihlmayer。这些实验的理论基础提供在他们最新的出版物中,继续 Bihlmayer。

然而,还有很长的路要走,直到第一内存的应用程序基于磁 skyrmions 生产。联合项目 MAGicSky 的基尔和 Jülich 科学家正在调查原型的磁数据存储的发展。来自德国、 法国、 英国和瑞士的同事们进行的实验任务。研究由欧洲联盟内的未来应急技术方案津贴。

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