物理科技生物学-PHYICA

带着磁力旋转:探索天空之小森裕子谜

纳米技术 2021-10-27 23:57:48

作者劳拉·米尔萨普,艾姆斯实验室 超光速粒子是磁极的纳米级旋转或漩涡,在磁性材料中形成晶格,这是一种准粒子,可以在电流的推动下穿过材料

信用:美国能源部艾姆斯实验室 美国科学家

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能源部艾姆斯实验室发现了自旋零场态的弛豫动力学,这是一种自旋磁现象,在数据存储和自旋电子器件中有潜在的应用

超光速粒子是磁极的纳米级旋转或漩涡,在磁性材料中形成晶格,这是一种准粒子,可以在电流的推动下穿过材料

这些特性引起了科学家们的兴趣,他们认为这种现象会导致数据存储的下一个重大进步,使数字技术变得更快、更小

然而,还有一些巨大的挑战需要克服

直到最近,闪电只是在极低的温度下观察到的现象

此外,外部磁力使得它们目前不适合应用

艾姆斯实验室材料科学与工程部门的科学家周林说:“为了在设备中真正有用,这些磁涡流需要能够在没有外部磁场‘帮助’的情况下存在。”

考虑到这一点,她和艾姆斯实验室的其他研究人员研究了铁锗,这是一种铁锗磁性材料,在迄今为止最高温度范围内,在具有类似B20结构的晶体中显示出天顶效应

艾姆斯实验室的科学家和外部合作者能够通过暴露在磁场中和用液氮过冷在样品中建立一个天顶晶格

通过一种被称为洛伦兹透射电子显微镜的高分辨率显微镜方法,该团队能够在零磁场中观察到skyrmion晶格,然后观察到sky rmion随着温度的升高而衰减

这种直接的观察产生了关于超光速粒子如何表现以及它们如何回复到“正常”(科学家称之为亚稳态)磁性状态的重要新信息

“我们已经在没有磁场的情况下稳定了这些涡旋,我们的显微镜技术使我们能够真正看到涡旋是如何随着时间、温度和磁场而变化的;我们认为它为理论家更好地理解这一现象提供了一个非常坚实的基础,”周说

彭、、、、柯、金泰勋、、阎、X等人的论文《宽温度范围内零场天空子的弛豫动力学》对这一研究作了进一步的讨论

-G

张、、、蔡、、申伯根、罗伯特

麦克奎尼,亚当·卡明斯基,马修·J

克莱默和周林;发表在《纳米快报》上

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