大阪大学
无花果
1研究综述:利用我们独创的高精度抛光技术，在生长衬底的完美晶体表面制备了高质量的磁铁矿超薄薄膜
通过减少基底上的缺陷数量，可以获得磁铁矿固有的优异转变性能
信用:爱一
大阪等
从安全通信等实际应用到大脑如何工作等复杂的科学问题，经典计算并不总是胜任这项任务
现在，来自日本的研究人员有了一项发现，这将改进电子技术，使其更适用于如此先进的应用
在最近发表在《ACS应用纳米材料》杂志上的一项研究中，大阪大学的研究人员和合作伙伴已经制备了一种磁铁矿的超薄薄膜，但迄今为止，这种薄膜还没有被充分排序以实现其全部潜力
自旋电子学是电子学的一个高级版本，它利用电荷和电子自旋来传递和储存能量
磁铁矿——一种常见的氧化铁矿物——由于其迷人的物理特性，可能对自旋电子学技术有用
例如，轻微的刺激可能会迅速将磁铁矿薄膜的功能从金属变为绝缘体
这种功能性主要取决于磁铁矿的结晶度
特别是对于用于器件应用的超薄薄膜，由于作为薄膜基础的衬底表面的缺陷，很难制造高结晶度的磁铁矿
然而，很难在整个衬底上制备原子级有序且极其平坦的表面
大阪大学的研究人员致力于通过改进传统的化学抛光技术来克服这一挑战
无花果
3高质量磁铁矿超薄薄膜的转变特性
观察到电阻率的明显变化
信用:爱一
大阪等
“薄膜的均匀性和特性取决于底层衬底的完美程度，”该研究的主要作者大阪爱解释道
用于制备单晶衬底的传统技术牺牲了结晶度来优化平整度，但是这样做限制了覆盖的磁铁矿膜的性能
" 研究人员使用化学抛光技术——其首字母缩写为CARE——来制备原子级平坦且高度有序的氧化镁衬底
与沉积在常规基底上的磁铁矿相比，沉积在这种超光滑基底上的磁铁矿表现出优异的结晶度和导电性能
无花果
2我们独创的抛光技术CARE的示意图
原子从凸包中的选择性去除导致原子级的平面
信用:爱一
大阪等
“对衬底的CARE处理使薄膜经历了温度相关的电阻率变化——称为韦维转变——为5倍
资深作家梓·服部哲说
“这在大范围内是前所未有的，但对于实施来说是必不可少的
" 这些结果具有重要的应用
提出的量子计算技术可能依赖于自旋电子学来优化物流、生物化学和密码学问题，从而击败经典计算
大阪大学的研究人员朝着使磁铁矿成为自旋电子学和其他先进电子科学的基础材料迈出了重要的一步，这将在未来几十年改变生活和工作
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