Новости

Команда Университета Аньхой подготовила самый маленький в мире блок гусеничных устройств Skyrmion

2024-07-17

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Недавно команда Ду Хайфэна по новым топологическим магнитным материалам и устройствам памяти в Аньхойском университете использовала технологию подготовки микронаноустройств с фокусированным ионным пучком для изготовления самого маленького в мире устройства трекового устройства скирмиона (ширина дорожки: 100 нм) в сочетании с большими пространственно-временными возможностями. Технология электронной микроскопии Лоренца -situ реализует одномерное, стабильное и эффективное движение магнитных скирмионов с длиной волны 80 нм по дорожке шириной 100 нм, управляемой наносекундными электрическими импульсами, закладывая основу для создания новых топологических магнитных устройств с высокой плотностью, высокой скоростью и надежностью. Электроны обеспечивают важную поддержку. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

В 2009 году немецкие ученые обнаружили магнитную структуру с нетривиальными топологическими свойствами, названную магнитными скирмионами, в типе хирального металлического магнитного материала. Его преимущества заключаются в небольшом размере, высокой стабильности и простоте управления током. Ожидается, что он будет использоваться в качестве носителя данных следующего поколения для создания новых магнитоэлектронных устройств. Достижение стабильного и контролируемого движения магнитных скирмионов в нанотреке под действием тока является одной из основных проблем в конструкции устройств. Однако за последние 15 лет исследований ключевые проблемы не были эффективно решены: размер элемента устройства слишком велик, а магнитные скирмионы отклоняются во время своего движения.

В ответ на эту проблему команда Ду Хайфэна разработала технологию обработки и подготовки сфокусированным ионным лучом структурных элементов устройства, а также спроектировала и подготовила высококачественные нанополоски FeGe (длина: 10 мкм; ширина: 100 нм) с одинаковой толщиной и гладкими границами. поверхности и толщина аморфного слоя менее 2 нм), был разработан чип с наименьшим в настоящее время размером по ширине, который расширяет функцию питания просвечивающего электронного микроскопа на месте. Путем контроля ширины импульса тока и плотности тока, а также использования магнитной структуры краевого состояния на границе трека для стабилизации движения скирмиона было достигнуто одномерное стабильное движение одного магнитного скирмиона размером 80 нм на треке FeGe толщиной 100 нм. .

Экспериментальная реализация: размер детали устройства около 100 нм, минимальная эффективная ширина импульса тока 2 нс, максимальная скорость движения около 100 м/с, угол Холла скирмиона 0°. Эти результаты демонстрируют высокоскоростные и стабильные характеристики движения магнитных скирмионов в нанотреках, закладывая основу для создания устройств на основе магнитных скирмионов. (Репортер Ши Жуйвэнь)