马丁路德大学哈勒-威登堡
图形摘要
贷方:纳米字母(2022)
多伊:10
1021/acs
纳米莱特
1c04358 由几个原子组成的中间层有助于改善自旋流从一种材料到另一种材料的传输
到目前为止，这一过程涉及重大损失
来自马丁路德大学(MLU)、马普微观结构物理研究所(MPI)和柏林自由大学的一个团队在ACS科学杂志《纳米快报》上报道了如何避免这种情况
因此，研究人员展示了与许多自旋电子学应用相关的重要新见解，包括未来的节能和超快速存储技术
在现代微电子学中，电子的电荷被用来在电子元件、移动电话和存储介质中携带信息
电荷传输需要相对大量的能量并产生热量
自旋电子学可以提供一种节能的选择
基本思想是在信息处理中利用自旋
自旋是产生磁矩的电子的固有角动量
这就产生了最终将用于处理信息的磁性
在自旋电子学中，自旋流也必须从一种材料转移到另一种材料
领导这项研究的来自MLU的物理学家Georg Woltersdorf教授解释说:“在许多情况下，跨界面的自旋传输是一个非常损耗的过程。”
该团队通过使用一种起初听起来相当矛盾的方法来寻找减轻这些损失的方法:他们在两种材料之间集成了一个绝缘屏障
“我们在原子水平上设计了绝缘体，这样它就变成了金属，可以传导自旋电流
这使我们能够显著改善自旋传输并优化界面特性，”Woltersdorf总结这一过程时说
材料样品由马克斯·普朗克微观结构物理研究所生产
这个意想不到的效应是通过在MLU和柏林自由大学进行的自旋输运测量发现的
该小组还为这一新发现提供了理论基础
根据Woltersdorf的说法，这可以用没有自旋轨道耦合的相对简单的模型来描述
这些结果与许多自旋电子学应用密切相关
例如，它们可以用来改进自旋电子太赫兹发射器
太赫兹辐射不仅应用于研究，还应用于高频电子、医学、材料测试和通信技术
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