Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Rojstvo topološke spintronike: nov materialni kombinat bi lahko vodil do učinkovitejših računalnikov

Anonim

Razkritje nove kombinacije materialov, ki bi lahko vodilo do bolj učinkovitega pristopa k računalniškemu spominu in logiki, bo opisano v reviji Nature 24. julija 2014. Raziskava, ki jo vodita Univerza Penn State in fiziki Univerze Cornell, proučuje "vrtilni moment "v napravah, ki združujejo standardni magnetni material z novim materialom, znanim kot" topološki izolator ". Rezultati ekipe kažejo, da je takšna shema lahko 10-krat bolj učinkovita za nadzor magnetnega spomina ali logike kot katera koli druga kombinacija materialov, izmerjenih do danes.

oglas


"To je resnično vznemirljiv razvoj na tem področju, saj je prvi obetajoči indikator, da bomo dejansko lahko gradili praktično tehnologijo s temi topološkimi materiali izolatorja, ki jih mnogi kondenzirani fiziki preučujejo s spintronskimi aplikacijami kot motivacijo, "je povedal glavni raziskovalec Nitin Samarth, profesor fizike, in George A. in Margaret M. Downsbrough, vodja oddelka za fiziko v državi Penn. "Naš eksperiment izkorišča zelo posebno površino bizmut selenida - materiala, ki je topološki izolator - ki sama po sebi podpira tok elektronov z usmerjenim vrtenjem, " je dejal. "Naši sodelavci v Cornellu so ugotovili, da pri normalnih sobnih temperaturah lahko uporabimo te elektronske elektronke, ki učinkovito nadzirajo smer magnetne polaritete v sosednjem materialu."

Profesor Dan Ralph, glavni raziskovalec na Univerzi Cornell, je dejal: "Raziskave naše ekipe so premagale enega od ključnih izzivov pri razvoju tehnologije spintronike, ki temelji na spin-orbitni povezavi - učinkovitost, s katero se lahko pretvori navaden tok toka v vrtilni tok. " V eksperimentu so uporabili tanko-filmske materiale, ki so bili sintetizirani v Samarthovem molekularnem snopnem epitaksiju v Penn State, ki ga je diplomiral študent Joon Sue Lee in znanstveni sodelavec Anthony Richardella. Podiplomski študent Alex Mellnik, v Ralphovem laboratoriju v Cornellu, je te tanke plasti oblikoval v naprave in izvedel spin-torque meritve. Profesor Eun-ah Kim in njena skupina pri Cornellu sta razvila teoretično interpretacijo eksperimentov.

V začetku letošnjega leta je Samarthova skupina soustvarjala tudi rokopis v Naravnih komunikacijah s skupino profesorja Zahida Hasana na Univerzi Princeton. V tem eksperimentu je Hasan in diplomant študent Su-yang Xu iz laboratorija uporabil sistematično serijo ultratnih filmov bizmut selenida, sintetiziranih na Penn Stateu, da bi pokazali, kako bi se lahko usmeritev površinskih elektronov v topološkem izolatorju manipulirala pri sobni temperaturi z uporabo kvantni tunel. "Hitri napredek, prikazan na tem področju v Penn State in v laboratorijih po vsem svetu, kaže, da" topološka spintronika "kaže veliko obljubo, da postane privlačna podoba tradicionalnih pristopov k tehnologiji spintronike, " je dejal Samarth.

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih zagotavlja Penn State . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. AR Mellnik, JS Lee, A. Richardella, JL Grab, PJ Mintun, MH Fischer, A. Vaezi, A. Manchon, E.-A. Kim, N. Samarth, DC Ralph. Navor vrtilnega momenta, ki ga ustvarja topološki izolator . Narava, 2014; 511 (7510): 449 DOI: 10.1038 / narava13534