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压力调谐磁力为新型电子设备铺平了道路

发布时间:2019-01-26 09:35:09 来源:

材料生长技术的进步允许制造具有原子精度的材料三明治。两种材料之间的界面有时会表现出两种母材中不存在的物理现象。例如,在两种非磁性材料之间发现磁性界面。今天发表在“ 自然物理学”杂志上的一项新发现展示了一种控制这种新兴磁性的新方法,这种新方法可能是新型磁性电子设备的基础。

使用非常灵敏的磁性探针,由巴伊兰大学(BIU)物理系和纳米技术与先进材料研究所(BINA)的Beena Kalisky教授领导的国际研究团队和丹麦技术大学的Nini Pryds教授(DTU)能源部发现了令人惊讶的证据,即非磁性氧化物层之间界面处出现的磁性可以通过施加微小的机械力轻松调整。该研究是两位博士生Yiftach Frenkel(BINA)和Dennis Christensen(DTU)与来自BIU(以色列),DTU(丹麦)和斯坦福(美国)的其他研究人员共同完成的研究成果。

磁性已经在存储人类产生的越来越多的数据中起着核心作用。我们今天的大部分数据存储都是基于塞满我们内存驱动器的微小磁铁。在数量和速度方面改善记忆的竞赛中有希望的手段之一是使用更小的磁铁。直到今天,存储器单元的尺寸可以小到几十纳米 - 几乎是一缕头发宽度的百万分之一!进一步减小尺寸在三个主要方面具有挑战性:磁性单元的稳定性,读取它的能力以及在不影响其相邻单元的情况下写入其中的能力。这一最新发现为控制磁性提供了一种新的意外手柄,从而实现更密集的磁记忆。

这些氧化物界面结合了许多有趣的物理现象,例如二维电导和超导性。“物理现象的共存非常吸引人,因为它们并不总是齐头并进。例如,磁性和超导性不会共存,”卡利斯基说。“我们看到的磁性并没有延伸到整个材料中,而是出现在材料结构占主导地位的明确区域。令人惊讶的是,我们发现通过对材料施加压力可以控制磁力的强度。”

磁性和电导率之间的共存具有很大的技术潜力。例如,磁场可以影响某些材料中的电流,并且通过操纵磁性,我们可以控制电子设备的电气行为。一个名为Spintronics的整个领域专门用于这个主题。发现微小的机械压力可以有效地调节研究界面处出现的磁性,这为开发新型氧化物基自旋电子器件开辟了新的和意想不到的途径。

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