berita

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Baru-baru ini, tim bahan magnetik topologi dan perangkat memori baru Du Haifeng di Universitas Anhui menggunakan teknologi persiapan perangkat mikro-nano berkas ion terfokus untuk mempersiapkan unit perangkat lintasan skyrmion terkecil di dunia (lebar lintasan: 100nm), dikombinasikan dengan ruang-waktu yang tinggi. -Teknologi mikroskop elektron situ Lorentz mewujudkan pergerakan skyrmion magnetik 80nm satu dimensi, stabil dan efisien dalam jalur lebar 100nm yang digerakkan oleh pulsa listrik nanodetik, meletakkan dasar untuk pembangunan magnet topologi baru dengan kepadatan tinggi, berkecepatan tinggi, dan andal elektron. Perangkat elektronik memberikan dukungan penting. Hasil penelitian yang relevan dipublikasikan di Nature Communications.

Pada tahun 2009, ilmuwan Jerman menemukan struktur magnetik dengan sifat topologi nontrivial, yang disebut skyrmion magnetik, dalam jenis bahan magnetik metalik kiral. Keunggulannya adalah ukurannya yang kecil, stabilitas yang tinggi, dan kontrol arus yang mudah. ​​Diharapkan dapat digunakan sebagai pembawa data generasi berikutnya untuk membangun perangkat magnetoelektronik baru. Mencapai pergerakan skyrmion magnetik yang stabil dan terkendali di jalur nano yang digerakkan oleh arus adalah salah satu masalah inti dalam konstruksi perangkat. Namun, dalam penelitian selama 15 tahun terakhir, permasalahan utama belum terselesaikan secara efektif: ukuran fitur perangkat terlalu besar dan skyrmion magnetik dibelokkan selama pergerakannya.

Menanggapi masalah ini, tim Du Haifeng mengembangkan teknologi pemrosesan dan persiapan berkas ion terfokus untuk unit struktural perangkat, serta merancang dan menyiapkan nanostrip FeGe berkualitas tinggi (panjang: 10 μm; lebar: 100 nm) dengan ketebalan seragam, batas halus/ permukaan, dan ketebalan lapisan amorf kurang dari 2 nm. ), ukuran lebar terkecil yang dilaporkan saat ini; chip penggerak in-situ mikroskop elektron transmisi dikembangkan, yang memperluas fungsi pemberian daya in-situ mikroskop elektron transmisi Lorentz. Dengan mengontrol lebar pulsa saat ini dan kepadatan arus, dan menggunakan struktur magnetik keadaan tepi pada batas lintasan untuk menstabilkan gerakan skyrmion, pergerakan satu dimensi dan stabil dari skyrmion magnetik tunggal berukuran 80nm di jalur FeGe 100nm tercapai. .

Realisasi eksperimental: ukuran fitur perangkat sekitar 100nm; lebar pulsa arus efektif minimum adalah 2ns; kecepatan gerakan maksimum mendekati 100m/s; sudut skyrmion Hall adalah 0°. Hasil ini menunjukkan karakteristik gerakan skyrmion magnetik berkecepatan tinggi dan stabil di jalur nano, meletakkan dasar untuk pembangunan perangkat berbasis skyrmion magnetik. (Reporter Shi Ruiwen)