Новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Ожидается, что в области спинтроники устройства спинтроники на основе магнитных скирмионов будут соответствовать требованиям к производительности будущих устройств, таким как высокая емкость, высокая скорость и низкое энергопотребление.

Однако магнитные скирмионы сталкиваются со многими проблемами при применении практических устройств, среди которых одной из ключевых проблем является эффективный контроль за генерацией и аннигиляцией скирмионов.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа доцента Хоу Юшэна из физического факультета Университета Сунь Ятсена использовала расчеты из первых принципов для расчета CrYX (Y = S, Se, Te; X = Cl, Br, I). монослой на основе собственного взаимодействия Дзялошинского–Мория В магнетиках Януса обнаружено, что внешнее магнитное поле может индуцировать появление магнитных скирмионов [1].

Изображение | Хоу Юшэн (Источник: Хоу Юшэн)

На этой основе они учли энергонезависимые поляризационные характеристики двумерных сегнетоэлектриков и предложили теоретическую схему управления магнитными скирмионами в двумерных многочастичных гетеропереходах Ван-дер-Ваальса.

После двух лет исследований и исследований они обнаружили преобразование между собственным магнитным состоянием скирмиона и ферромагнитным состоянием в двумерном многотельном гетеропереходе Ван-дер-Ваальса, состоящем из CrSeI и In 2 Te 3 .

В то же время, чтобы помочь найти и контролировать магнитные скирмионы в других двумерных мультиферроидных гетеропереходах, они предложили краткий дескриптор, позволяющий точно определить диапазон магнитных скирмионов.

Недавно в журнале Nano Letters была опубликована соответствующая статья под названием «Переключение собственных магнитных скирмионов с управляемой магнитной анизотропией в мультиферроидных гетероструктурах Ван-дер-Ваальса 2» и она была выбрана в качестве обложки текущего выпуска.

Ван Цзэцюань, студент магистратуры Университета Сунь Ятсена, является первым автором, а Хоу Юшэн — автором-корреспондентом.

Рисунок | Похожие статьи (Источник: Nano Letters)

Один из рецензентов счел «очень интересным» открытие собственных магнитных скирмионов и переключение высокотемпературных ферромагнитных состояний в двумерном ван-дер-ваальсовом мультиферрогетеропереходе CrSeI/In 2 Te 3 .

В то же время этот рецензент отметил, что предложенный им в статье дескриптор магнитного скирмиона может служить «полезным руководством» для манипулирования магнитными скирмионами в широко изученных двумерных мультиферроидных гетеропереходах Ван-дер-Ваальса.

Другой рецензент считает, что предложенная на этот раз теоретическая схема управления магнитными скирмионами в двумерном мультиферроидном гетеропереходе Ван-дер-Ваальса с использованием управляемой магнитной анизотропии является новой.

(Источник: Нано письма)

Через несколько лет этот теоретический результат может иметь потенциальное практическое применение.

Первое применение — память треков.

Точно контролируя создание и уничтожение магнитных скирмионов, можно создать гоночную память с чрезвычайно высокой плотностью хранения.

Этот вид памяти использует топологическую стабильность магнитных скирмионов для обеспечения долговременного хранения информации и в то же время использует мобильность магнитных скирмионов для быстрого чтения и записи информации.

Это значительно увеличит плотность и скорость хранения информации и предоставит новые решения для будущего хранения данных.

Второе применение — устройства с логическими вентилями.

Разработав логические вентильные устройства на основе магнитных скирмионов, можно добиться быстрой обработки и передачи информации.

Этот тип устройства с логическим вентилем использует топологическую стабильность и мобильность магнитных скирмионов для реализации логических операций с информацией, что может предоставить новые возможности для вычислительных схем.

В то же время предложенный ими дескриптор магнитного скирмиона может более точно предсказывать и регулировать поведение магнитных скирмионов в двумерных материалах, что полезно для разработки магнитных скирмионов с лучшими характеристиками.

(Источник: Нано письма)

Основываясь на текущих исследованиях, у них есть четкие планы дальнейших исследований.

С одной стороны, магнитные скирмионы как особая спиновая структура имеют большой потенциал в области спинтроники.

С другой стороны, материалы с высокой энтропией широко исследуются и применяются в области техники благодаря их превосходным эксплуатационным характеристикам, таким как высокая возможность настройки, высокая проводимость и высокая коррозионная стойкость.

Они считают, что исследования по сочетанию магнитных скирмионов и высокоэнтропийных материалов не только имеют уникальную научно-исследовательскую ценность, но и имеют широкие прикладные перспективы.

Поэтому команда продолжит изучение стабильного существования и регулирования магнитных скирмионов в материалах с высокой энтропией.

С помощью внешних магнитных полей, электрических полей, температуры и других средств они надеются добиться точного контроля динамического поведения магнитных скирмионов, тем самым раскрывая механизм регулирования магнитных скирмионов в материалах с высокой энтропией.

Объединив превосходные свойства высокоэнтропийных материалов, исследовательская группа разработает новые композитные материалы на основе магнитных скирмионов. Ожидается, что эти материалы будут иметь лучшие характеристики, меньшую стоимость и более широкие перспективы применения.

Использованная литература:

1. Юшэн Хоу, Фэн Сюэ, Лян Цю, Чжэ Ван, Жуцянь Ву, Npj Computational Materials, 8, 120 (2022)

2. Ван, ZQ, Сюэ, Ф., Цю, Л., Ван, Z., Ву, Р. и Хоу, И. (2024). Переключение внутренних магнитных скирмионов с контролируемой магнитной анизотропией в гетероструктурах мультиферроиков Ван-дер-Ваальса. Nano Letters, 24(14), 4117-4123.

Набор текста: Хэ Ченлун, Лю Якунь.

02/

03/

04/

05/