berita

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Di bidang spintronik, perangkat spintronik berbasis skyrmion magnetik diharapkan dapat memenuhi persyaratan kinerja perangkat masa depan seperti kapasitas tinggi, kecepatan tinggi, dan konsumsi daya rendah.

Namun, skyrmion magnetik menghadapi banyak tantangan dalam penerapan perangkat praktis, di antaranya pengendalian yang efisien terhadap pembangkitan dan pemusnahan skyrmion adalah salah satu masalah utama.

Untuk mengatasi masalah ini, kelompok peneliti Associate Professor Hou Yusheng dari Fakultas Fisika Universitas Sun Yat-sen menggunakan perhitungan prinsip pertama untuk menghitung satu lapisan CrYX (Y = S, Se, Te; X = Cl, Br , I) berdasarkan interaksi intrinsik Dzyaloshinskii – Moriya. Ditemukan dalam bahan magnetik Janus bahwa medan magnet eksternal dapat menginduksi munculnya skyrmion magnetik [1].

Gambar |. Hou Yusheng (Sumber: Hou Yusheng)

Atas dasar ini, mereka memperhitungkan karakteristik polarisasi non-volatil dari bahan feroelektrik dua dimensi dan mengusulkan skema teoretis untuk mengendalikan skyrmion magnetik dalam heterojungsi banyak benda van der Waals dua dimensi.

Setelah dua tahun eksplorasi dan penelitian, mereka menemukan konversi antara keadaan skyrmion magnetik intrinsik dan keadaan feromagnetik dalam heterojungsi multibenda van der Waals dua dimensi yang terdiri dari CrSeI dan In 2 Te 3 .

Pada saat yang sama, untuk membantu menemukan dan mengatur skyrmion magnetik dalam heterojungsi multiferroik dua dimensi lainnya, mereka mengusulkan deskriptor singkat untuk secara akurat menentukan kisaran skyrmion magnetik.

Baru-baru ini, makalah terkait berjudul "Mengalihkan Skyrmion Magnetik Intrinsik dengan Anisotropi Magnetik Terkendali dalam Heterostruktur Multiferroik van der Waals" diterbitkan di Nano Letters[2], dan terpilih sebagai makalah sampul terbitan saat ini.

Wang Zequan, seorang mahasiswa master di Universitas Sun Yat-sen, adalah penulis pertama, dan Hou Yusheng berperan sebagai penulis koresponden.

Gambar |. Makalah terkait (Sumber: Nano Letters)

Salah satu pengulas menganggap penemuan skyrmion magnetik intrinsik dan peralihan keadaan feromagnetik suhu tinggi dalam multiferroheterojunction CrSeI/In 2 Te 3 van der Waals dua dimensi sebagai "sangat menarik".

Pada saat yang sama, pengulas ini berkomentar bahwa deskriptor skyrmion magnetik yang mereka usulkan dalam makalah ini dapat berfungsi sebagai "panduan yang berguna" untuk memanipulasi skyrmion magnetik dalam heterojungsi multiferroik van der Waals dua dimensi yang dipelajari secara luas.

Pengulas lain percaya bahwa skema teoretis yang diusulkan kali ini untuk mengendalikan skyrmion magnetik dalam heterojungsi multiferroik van der Waals dua dimensi menggunakan anisotropi magnetik yang dapat dikontrol adalah hal baru.

(Sumber: Surat Nano)

Dalam beberapa tahun, hasil teoritis ini mungkin mempunyai potensi penerapan praktis.

Aplikasi pertama adalah track memory.

Dengan mengontrol secara tepat pembuatan dan pemusnahan skyrmion magnetik, dimungkinkan untuk merancang memori arena pacuan kuda dengan kepadatan penyimpanan yang sangat tinggi.

Memori jenis ini memanfaatkan stabilitas topologi skyrmion magnetik untuk mencapai penyimpanan informasi jangka panjang, dan pada saat yang sama memanfaatkan mobilitas skyrmion magnetik untuk mencapai pembacaan dan penulisan informasi yang cepat.

Hal ini akan sangat meningkatkan kepadatan dan kecepatan penyimpanan informasi serta memberikan solusi baru untuk penyimpanan data di masa depan.

Aplikasi kedua adalah perangkat gerbang logika.

Dengan merancang perangkat gerbang logika berdasarkan skyrmion magnetik, pemrosesan dan transmisi informasi yang cepat dapat dicapai.

Perangkat gerbang logika semacam ini menggunakan stabilitas topologi dan mobilitas skyrmion magnetik untuk mengimplementasikan operasi logis pada informasi, yang dapat memberikan kemungkinan baru untuk rangkaian komputasi.

Pada saat yang sama, deskriptor skyrmion magnetik yang mereka usulkan dapat memprediksi dan mengatur perilaku skyrmion magnetik dalam material dua dimensi dengan lebih akurat, yang bermanfaat untuk desain perangkat skyrmion magnetik dengan kinerja yang lebih baik.

(Sumber: Surat Nano)

Berdasarkan penelitian saat ini, mereka memiliki rencana yang jelas untuk penelitian lanjutan.

Di satu sisi, skyrmion magnetik, sebagai struktur putaran khusus, memiliki potensi besar di bidang spintronik.

Di sisi lain, material dengan entropi tinggi telah banyak diteliti dan diterapkan di bidang teknik karena karakteristik kinerjanya yang sangat baik, seperti kemampuan merdu yang tinggi, konduktivitas yang tinggi, dan ketahanan terhadap korosi yang tinggi.

Mereka percaya bahwa penelitian tentang kombinasi skyrmion magnetik dan material dengan entropi tinggi tidak hanya memiliki nilai penelitian ilmiah yang unik, tetapi juga memiliki prospek penerapan yang luas.

Oleh karena itu, tim akan mempelajari lebih lanjut keberadaan stabil dan regulasi skyrmion magnetik pada material dengan entropi tinggi.

Melalui berbagai cara seperti medan magnet eksternal, medan listrik, suhu, dll., mereka berharap dapat mencapai kontrol yang tepat atas perilaku dinamis skyrmion magnetik, sehingga mengungkap mekanisme pengaturan skyrmion magnetik dalam material dengan entropi tinggi.

Menggabungkan sifat-sifat luar biasa dari material dengan entropi tinggi, tim peneliti akan mengembangkan material komposit baru berdasarkan skyrmion magnetik. Bahan-bahan ini diharapkan memiliki kinerja yang lebih baik, biaya yang lebih rendah, dan prospek penerapan yang lebih luas.

Referensi:

1. Yusheng Hou, Feng Xue, Liang Qiu, Zhe Wang, Ruqian Wu, Materi Komputasi Npj, 8, 120 (2022)

2.Wang, ZQ, Xue, F., Qiu, L., Wang, Z., Wu, R., & Hou, Y. (2024). Mengganti skyrmion magnetik intrinsik dengan anisotropi magnetik terkendali dalam heterostruktur multiferroik van der Waals.Nano Letters, 24(14), 4117-4123.

Penyusunan huruf: He Chenlong, Liu Yakun

02/

03/

04/

05/