Nachricht

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Kürzlich nutzte Du Haifengs Team für neue topologische magnetische Materialien und Speichergeräte an der Anhui-Universität die Technologie zur Vorbereitung von Mikro-Nano-Geräten mit fokussiertem Ionenstrahl, um die weltweit kleinste Skyrmion-Track-Geräteeinheit (Spurbreite: 100 nm) vorzubereiten, kombiniert mit hoher Raum-Zeit-Auflösung -Situ-Lorentz-Elektronenmikroskopie-Technologie realisiert die eindimensionale, stabile und effiziente Bewegung von 80-nm-Magnetskyrmionen in einer 100-nm-breiten Spur, angetrieben durch elektrische Nanosekundenimpulse, und legt damit den Grundstein für den Aufbau hochdichter, schneller und zuverlässiger neuer topologischer Magnetsysteme Elektronen. Elektronische Geräte leisten wichtige Unterstützung. Relevante Forschungsergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.

Im Jahr 2009 entdeckten deutsche Wissenschaftler eine magnetische Struktur mit nicht trivialen topologischen Eigenschaften, sogenannte magnetische Skyrmionen, in einer Art chiralem metallischem Magnetmaterial. Es bietet die Vorteile einer geringen Größe, einer hohen Stabilität und einer einfachen Stromsteuerung. Es wird erwartet, dass es als Datenträger der nächsten Generation für den Bau neuer magnetoelektronischer Geräte verwendet wird. Das Erreichen einer stabilen und kontrollierbaren Bewegung magnetischer Skyrmionen in der Nanospur, angetrieben durch Strom, ist eines der Kernthemen beim Gerätebau. In den letzten 15 Jahren der Forschung konnten jedoch wichtige Probleme nicht effektiv gelöst werden: Die Strukturgröße des Geräts ist zu groß und die magnetischen Skyrmionen werden während ihrer Bewegung abgelenkt.

Als Reaktion auf das Problem entwickelte das Team von Du Haifeng eine fokussierte Ionenstrahlverarbeitungs- und Vorbereitungstechnologie für Gerätestruktureinheiten und entwarf und bereitete hochwertige FeGe-Nanostreifen (Länge: 10 μm; Breite: 100 nm) mit gleichmäßiger Dicke und glatten Grenzen/ Oberflächen und eine amorphe Schichtdicke von weniger als 2 nm), der derzeit kleinsten Breite, wurde ein Transmissionselektronenmikroskop-In-situ-Antriebschip entwickelt, der die In-situ-Antriebsfunktion des Lorentz-Transmissionselektronenmikroskops erweiterte. Durch die Steuerung der Stromimpulsbreite und der Stromdichte und die Verwendung der Randzustandsmagnetstruktur an der Spurgrenze zur Stabilisierung der Skyrmionbewegung wurde die eindimensionale, stabile Bewegung eines einzelnen 80 nm großen magnetischen Skyrmions in der 100 nm FeGe-Spur erreicht .

Experimentelle Realisierung: Die Strukturgröße des Geräts beträgt etwa 100 nm; die minimale effektive Stromimpulsbreite beträgt nahezu 100 m/s, der Skyrmion-Hall-Winkel beträgt 0°. Diese Ergebnisse demonstrieren die Hochgeschwindigkeits- und stabilen Bewegungseigenschaften magnetischer Skyrmionen in Nanospuren und legen den Grundstein für die Konstruktion magnetischer Skyrmion-basierter Geräte. (Reporter Shi Ruiwen)