巴塞尔大学 在反铁磁性单晶中，已经产生了具有不同反铁磁性取向的区域(蓝色和红色区域)，由畴壁隔开
它们的路线可以通过构造表面来控制
这是新存储介质概念的基础
学分:巴塞尔大学物理系 利用纳米量子传感器，一个国际研究小组成功探索了反铁磁材料的某些以前未知的物理性质
基于他们的研究结果，研究人员提出了一种新的存储介质的概念，并发表在《自然物理学》杂志上
该项目由来自物理系和巴塞尔大学瑞士纳米科学研究所的研究人员协调
反铁磁物质占所有磁性有序材料的90%
与铁等铁磁体不同，在铁磁体中，原子的磁矩相互平行，反铁磁体中的磁矩方向在相邻原子之间交替变化
由于交变磁矩的抵消，反铁磁材料看起来是非磁性的，并且不产生外部磁场
反铁磁体在数据处理中有着令人兴奋的应用前景，因为与传统存储介质中使用的铁磁体相比，它们的磁矩方向不会被磁场意外覆盖
近年来，这种潜力已经引起了反铁磁自旋电子学的萌芽研究领域，这是全世界众多研究小组的焦点
量子传感器提供了新的见解 与博士领导的研究小组合作
丹尼斯·马卡洛夫(德国德累斯顿亥姆霍兹-曾特罗姆)和丹尼斯·德教授
谢卡(乌克兰基辅塔拉斯·塞夫琴科国立大学)在巴塞尔由帕特里克·马莱廷斯基教授领导的团队研究了一种氧化铬(Cr2O3)的单晶
这种单晶是一种几乎完全有序的体系，其中原子排列成规则的晶格，几乎没有缺陷
该研究的主要作者纳塔莎·赫德里希解释说:“我们可以通过改变单晶来创建两个区域(畴)，在这两个区域中反铁磁序具有不同的取向。”
学分:巴塞尔大学瑞士纳米科学研究所 这两个域被一个域墙分隔开
迄今为止，在反铁磁材料中对这种畴壁的实验研究只在个别情况下取得了成功，而且细节有限
“由于我们的量子传感器的高灵敏度和出色的分辨率，我们能够通过实验证明畴壁表现出类似于肥皂泡的行为，”马莱廷斯基解释道
像肥皂泡一样，磁畴壁是有弹性的，并有使其表面能最小化的趋势
因此，它的轨迹反映了晶体的反铁磁材料特性，并且可以高度精确地预测，这一点已被德累斯顿的研究人员进行的模拟所证实
表面结构决定轨迹 研究人员利用这一事实来操纵畴壁的轨迹，这一过程掌握着所提出的新存储介质的关键
为此，马利金斯基的团队有选择地在纳米尺度上构建晶体表面，留下微小的凸起方块
然后，这些方块以受控的方式改变晶体中畴壁的轨迹
研究人员可以利用凸起正方形的方向将磁畴壁指向正方形的一侧或另一侧
这是新数据存储概念背后的基本原则:如果域墙延伸到凸起正方形的“右边”，这可能表示值1，而域墙在“左边”可能表示值0
通过激光局部加热，畴壁的轨迹可以重复改变，使得存储介质可重复使用
“下一步，我们计划研究畴壁是否也可以通过电场来移动，”马莱廷斯基解释道
“这将使反铁磁物质适合作为比传统铁磁系统更快的存储介质，同时消耗更少的能量
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