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최근 안후이 대학의 Du Haifeng의 새로운 토폴로지 자기 재료 및 메모리 장치 팀은 집속 이온빔 마이크로 나노 장치 준비 기술을 사용하여 높은 시공간과 결합된 세계에서 가장 작은 스커미온 트랙 장치 장치(트랙 폭: 100nm)를 준비했습니다. - 현장 로렌츠 전자현미경 기술은 나노초 전기 펄스에 의해 구동되는 100nm 폭의 트랙에서 80nm 자기 스커미온의 1차원적이고 안정적이며 효율적인 움직임을 구현하여 고밀도, 고속 및 신뢰성 있는 새로운 위상 자기 기술 구축의 기반을 마련합니다. 전자 장치는 중요한 지원을 제공합니다. 관련 연구 결과가 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재되었습니다.

2009년에 독일 과학자들은 일종의 키랄 금속 자성 물질에서 자기 스커미온(Magnetic skyrmions)이라고 불리는 매우 중요한 위상학적 특성을 지닌 자기 구조를 발견했습니다. 작은 크기, 높은 안정성, 쉬운 전류 제어 등의 장점을 갖고 있어 새로운 자기전자소자를 만드는 차세대 데이터 캐리어로 활용될 것으로 기대된다. 전류에 의해 구동되는 나노 트랙에서 자기 천공의 안정적이고 제어 가능한 움직임을 달성하는 것은 장치 구성의 핵심 문제 중 하나입니다. 그러나 지난 15년간의 연구에서는 장치의 크기가 너무 크고 자기 천공이 이동 중에 편향된다는 주요 문제가 효과적으로 해결되지 않았습니다.

문제에 대응하여 Du Haifeng 팀은 소자 구조 단위를 위한 집속 이온빔 처리 및 준비 기술을 개발하고 균일한 두께와 매끄러운 경계/ 표면 및 2 nm 미만의 비정질 층 두께), 현재 보고된 너비 중 가장 작은 크기인 투과 전자 현미경 현장 전력 공급 칩이 개발되어 로렌츠 투과 전자 현미경 현장 전력 공급 기능이 확장되었습니다. 전류 펄스 폭과 전류 밀도를 제어하고 트랙 경계의 에지 상태 자기 구조를 사용하여 스커미온 운동을 안정화함으로써 100nm FeGe 트랙에서 단일 80nm 크기 자기 스커미온의 1차원적이고 안정적인 움직임이 달성되었습니다. .

실험적 실현: 장치 특징 크기는 약 100nm이고, 최소 유효 전류 펄스 폭은 2ns입니다. 최대 이동 속도는 100m/s에 가깝습니다. 이러한 결과는 나노 트랙에서 자기 스커미온의 고속 및 안정적인 운동 특성을 보여줌으로써 자기 스커미온 기반 장치 구축의 토대를 마련했습니다. (시 루이웬 기자)