德國亥姆霍茲-德累斯頓-羅森多夫中心、開姆尼茨工業(yè)大學(xué)、德累斯頓工業(yè)大學(xué)和于利希工業(yè)中心聯(lián)合團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)出一種超材料,材料中的圓柱域不僅可存儲(chǔ)單個(gè)比特,還可存儲(chǔ)整個(gè)比特序列。發(fā)表在最新《先進(jìn)電子材料》的這一成果,為研發(fā)新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和傳感器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磁性變體鋪平道路。
圓柱域在物理學(xué)上是薄磁層中的一種微小圓柱形區(qū)域。它的自旋(即在材料中產(chǎn)生磁矩的電子固有角動(dòng)量)指向一個(gè)特定方向,會(huì)產(chǎn)生與其余部分不同的磁化強(qiáng)度。這在自旋電子學(xué)領(lǐng)域有巨大應(yīng)用價(jià)值。
而疇壁是相關(guān)應(yīng)用中又一個(gè)關(guān)鍵概念,它是磁性材料中相鄰磁疇之間的過渡區(qū)域。在當(dāng)前試圖實(shí)現(xiàn)的磁存儲(chǔ)技術(shù)中,精確控制疇壁中的自旋結(jié)構(gòu)至關(guān)重要,因?yàn)樗捻槙r(shí)針或逆時(shí)針方向可直接用于編碼比特。目前的硬盤軌道寬度為30—40納米,比特長度為15—20納米,在郵票大小的表面上可容納大約1TB數(shù)據(jù)。團(tuán)隊(duì)試圖通過將存儲(chǔ)擴(kuò)展到三維,來克服這種數(shù)據(jù)密度限制。
磁性多層結(jié)構(gòu)是控制疇壁內(nèi)自旋結(jié)構(gòu)的一種有潛力的方法。團(tuán)隊(duì)此次使用了鈷和鉑交替層塊,由釕層隔開,并將它們沉積在硅晶片上。由此產(chǎn)生的超材料,是合成的反鐵磁體。它的特點(diǎn)是垂直磁化結(jié)構(gòu),其中相鄰的層塊具有相反的磁化方向,從而使整體磁化呈現(xiàn)凈中性。
新系統(tǒng)的巧妙之處在于,人們可專門控制層的厚度,從而控制它們的磁性。這使研究團(tuán)隊(duì)能調(diào)整合成反鐵磁體的磁性行為,使整個(gè)比特序列都可存儲(chǔ)在尺寸僅為100納米左右的微小圓柱域,而不像以往僅僅單個(gè)比特。
該成果開辟了一個(gè)很有前景的應(yīng)用方向:人們將以可控、快速和節(jié)能的方式,沿著這些磁性數(shù)據(jù)高速公路進(jìn)行信息傳輸。
【總編輯圈點(diǎn)】
本文的新材料之所以別具潛力,是因?yàn)樗鼘儆谝环N磁性多層結(jié)構(gòu),可以通過組合不同的材料和層厚來調(diào)整磁能。這就讓科學(xué)家能自如控制合成反鐵磁體的磁性。其不僅僅為更高效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了新概念,還將在磁電子學(xué)中發(fā)揮潛力,譬如開發(fā)出全新磁阻傳感器或自旋電子的元件。而未來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),同樣需要復(fù)雜的磁性納米體,從而實(shí)現(xiàn)像人腦一樣處理數(shù)據(jù)。
德國亥姆霍茲-德累斯頓-羅森多夫中心、開姆尼茨工業(yè)大學(xué)、德累斯頓工業(yè)大學(xué)和于利希工業(yè)中心聯(lián)合團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)出一種超材料,材料中的圓柱域不僅可存儲(chǔ)單個(gè)比特,還可存儲(chǔ)整個(gè)比特序列。發(fā)表在最新《先進(jìn)電子材料》的這一成果,為研發(fā)新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和傳感器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磁性變體鋪平道路。
圓柱域在物理學(xué)上是薄磁層中的一種微小圓柱形區(qū)域。它的自旋(即在材料中產(chǎn)生磁矩的電子固有角動(dòng)量)指向一個(gè)特定方向,會(huì)產(chǎn)生與其余部分不同的磁化強(qiáng)度。這在自旋電子學(xué)領(lǐng)域有巨大應(yīng)用價(jià)值。
而疇壁是相關(guān)應(yīng)用中又一個(gè)關(guān)鍵概念,它是磁性材料中相鄰磁疇之間的過渡區(qū)域。在當(dāng)前試圖實(shí)現(xiàn)的磁存儲(chǔ)技術(shù)中,精確控制疇壁中的自旋結(jié)構(gòu)至關(guān)重要,因?yàn)樗捻槙r(shí)針或逆時(shí)針方向可直接用于編碼比特。目前的硬盤軌道寬度為30—40納米,比特長度為15—20納米,在郵票大小的表面上可容納大約1TB數(shù)據(jù)。團(tuán)隊(duì)試圖通過將存儲(chǔ)擴(kuò)展到三維,來克服這種數(shù)據(jù)密度限制。
磁性多層結(jié)構(gòu)是控制疇壁內(nèi)自旋結(jié)構(gòu)的一種有潛力的方法。團(tuán)隊(duì)此次使用了鈷和鉑交替層塊,由釕層隔開,并將它們沉積在硅晶片上。由此產(chǎn)生的超材料,是合成的反鐵磁體。它的特點(diǎn)是垂直磁化結(jié)構(gòu),其中相鄰的層塊具有相反的磁化方向,從而使整體磁化呈現(xiàn)凈中性。
新系統(tǒng)的巧妙之處在于,人們可專門控制層的厚度,從而控制它們的磁性。這使研究團(tuán)隊(duì)能調(diào)整合成反鐵磁體的磁性行為,使整個(gè)比特序列都可存儲(chǔ)在尺寸僅為100納米左右的微小圓柱域,而不像以往僅僅單個(gè)比特。
該成果開辟了一個(gè)很有前景的應(yīng)用方向:人們將以可控、快速和節(jié)能的方式,沿著這些磁性數(shù)據(jù)高速公路進(jìn)行信息傳輸。
【總編輯圈點(diǎn)】
本文的新材料之所以別具潛力,是因?yàn)樗鼘儆谝环N磁性多層結(jié)構(gòu),可以通過組合不同的材料和層厚來調(diào)整磁能。這就讓科學(xué)家能自如控制合成反鐵磁體的磁性。其不僅僅為更高效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了新概念,還將在磁電子學(xué)中發(fā)揮潛力,譬如開發(fā)出全新磁阻傳感器或自旋電子的元件。而未來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),同樣需要復(fù)雜的磁性納米體,從而實(shí)現(xiàn)像人腦一樣處理數(shù)據(jù)。
本文鏈接:http://www.3ypm.com.cn/news-2-9344-0.html新型超材料打造數(shù)據(jù)“高速公路”
聲明:本網(wǎng)頁內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻(xiàn),不代表本站觀點(diǎn),本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會(huì)到餡餅,請大家謹(jǐn)防詐騙!若有侵權(quán)等問題請及時(shí)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時(shí)間刪除處理。
上一篇:專家認(rèn)為—— 保住1.2%土地 就能阻止“第六次生物大滅絕”
下一篇:迄今最精確頂夸克質(zhì)量值測得 有助改進(jìn)粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型計(jì)算
點(diǎn)擊右上角微信好友
朋友圈
點(diǎn)擊瀏覽器下方“”分享微信好友Safari瀏覽器請點(diǎn)擊“”按鈕
點(diǎn)擊右上角QQ
點(diǎn)擊瀏覽器下方“”分享QQ好友Safari瀏覽器請點(diǎn)擊“”按鈕