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Recentemente, a equipe de novos materiais magnéticos topológicos e dispositivos de memória de Du Haifeng na Universidade de Anhui usou tecnologia de preparação de dispositivo micro-nano de feixe de íons focado para preparar a menor unidade de dispositivo de trilha skyrmion do mundo (largura de trilha: 100nm), combinada com alto espaço-tempo Resolvido em A tecnologia de microscopia eletrônica Lorentz -situ realiza o movimento unidimensional, estável e eficiente de skyrmions magnéticos de 80 nm em uma trilha de largura de 100 nm acionada por pulsos elétricos de nanossegundos, estabelecendo as bases para a construção de novos magnéticos topológicos de alta densidade, alta velocidade e confiáveis elétrons. Dispositivos eletrônicos fornecem suporte importante. Resultados de pesquisas relevantes foram publicados na Nature Communications.

Em 2009, cientistas alemães descobriram uma estrutura magnética com propriedades topológicas não triviais, chamadas skyrmions magnéticos, em um tipo de material magnético metálico quiral. Tem as vantagens de tamanho pequeno, alta estabilidade e fácil controle de corrente. Espera-se que seja usado como portador de dados de próxima geração para construir novos dispositivos magnetoeletrônicos. Alcançar um movimento estável e controlável de skyrmions magnéticos na nanotrilha impulsionada pela corrente é uma das questões centrais na construção de dispositivos. No entanto, nos últimos 15 anos de investigação, questões-chave não foram resolvidas de forma eficaz: o tamanho do dispositivo é demasiado grande e os skyrmions magnéticos são desviados durante o seu movimento.

Em resposta ao problema, a equipe de Du Haifeng desenvolveu uma tecnologia focada de processamento e preparação de feixe de íons para unidades estruturais de dispositivos e projetou e preparou nanotiras de FeGe de alta qualidade (comprimento: 10 μm; largura: 100 nm) com espessura uniforme, limites suaves/ superfícies e espessura da camada amorfa inferior a 2 nm), o menor tamanho atualmente relatado em largura; um chip de alimentação in-situ do microscópio eletrônico de transmissão foi desenvolvido, que expandiu a função de alimentação in-situ do microscópio eletrônico de transmissão Lorentz. Controlando a largura do pulso de corrente e a densidade de corrente, e usando a estrutura magnética do estado de borda no limite da trilha para estabilizar o movimento do skyrmion, o movimento unidimensional e estável de um único skyrmion magnético de tamanho de 80 nm na trilha FeGe de 100 nm foi alcançado .

Realização experimental: o tamanho do recurso do dispositivo é de cerca de 100nm; a largura de pulso de corrente efetiva mínima é de 2ns; Esses resultados demonstram as características de movimento estável e de alta velocidade dos skyrmions magnéticos em nanotrilhas, estabelecendo as bases para a construção de dispositivos magnéticos baseados em skyrmions. (Repórter Shi Ruiwen)