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Récemment, l'équipe de Du Haifeng chargée de nouveaux matériaux magnétiques topologiques et de dispositifs de mémoire à l'Université d'Anhui a utilisé la technologie de préparation de dispositifs micro-nano à faisceau ionique focalisé pour préparer la plus petite unité de dispositif à piste skyrmion au monde (largeur de piste : 100 nm), combinée à un espace-temps élevé résolu dans -La technologie de microscopie électronique situ Lorentz réalise le mouvement unidimensionnel, stable et efficace de skyrmions magnétiques de 80 nm dans une piste de largeur de 100 nm entraînée par des impulsions électriques nanosecondes, jetant ainsi les bases de la construction d'un nouveau système magnétique topologique à haute densité, à grande vitesse et fiable. les électrons. Les appareils électroniques fournissent un soutien important. Les résultats de recherche pertinents ont été publiés dans Nature Communications.

En 2009, des scientifiques allemands ont découvert une structure magnétique aux propriétés topologiques non triviales, appelée skyrmions magnétiques, dans un type de matériau magnétique métallique chiral. Il présente les avantages d'une petite taille, d'une grande stabilité et d'un contrôle facile du courant. Il devrait être utilisé comme support de données de nouvelle génération pour construire de nouveaux dispositifs magnétoélectroniques. La réalisation d'un mouvement stable et contrôlable des skyrmions magnétiques dans la nano-piste entraînée par le courant est l'un des problèmes fondamentaux de la construction de dispositifs. Cependant, au cours des 15 dernières années de recherche, des problèmes clés n'ont pas été résolus efficacement : la taille des caractéristiques de l'appareil est trop grande et les skyrmions magnétiques sont déviés lors de leur mouvement.

En réponse à ce problème, l'équipe de Du Haifeng a développé une technologie de traitement et de préparation de faisceaux d'ions ciblés pour les unités structurelles des dispositifs, et a conçu et préparé des nanobandes de FeGe de haute qualité (longueur : 10 μm ; largeur : 100 nm) avec une épaisseur uniforme et des limites lisses. surfaces et épaisseur de couche amorphe inférieure à 2 nm), la plus petite taille actuellement signalée en largeur ; une puce d'alimentation in situ du microscope électronique à transmission a été développée, qui a élargi la fonction d'alimentation in situ du microscope électronique à transmission de Lorentz. En contrôlant la largeur d'impulsion actuelle et la densité de courant, et en utilisant la structure magnétique à l'état de bord à la limite de la piste pour stabiliser le mouvement du skyrmion, le mouvement unidimensionnel et stable d'un seul skyrmion magnétique de 80 nm dans la piste FeGe de 100 nm a été obtenu. .

Réalisation expérimentale : la taille des caractéristiques de l'appareil est d'environ 100 nm ; la largeur d'impulsion de courant effective minimale est de 2 ns ; la vitesse de mouvement maximale est proche de 100 m/s ; l'angle de Hall du skyrmion est de 0 °. Ces résultats démontrent les caractéristiques de mouvement stables et à grande vitesse des skyrmions magnétiques dans des nano-pistes, jetant ainsi les bases de la construction de dispositifs magnétiques basés sur des skyrmions. (Journaliste Shi Ruiwen)