通过Chemnitz Technology学分:Chemnitz技术大学能源消耗的快速增加与数字技术相关是一个重大的全球挑战
一个关键问题是减少例如,在大数据中心中使用的磁数据存储装置的能量消耗
一个国际研究团队由马萨诸塞州理工学院(麻省理工学院)领导,并参加教授
Karin Leistner和Dr
Jonas Zehner从专业的电化学传感器和储能Chemnitz技术大学的化学(以前的研究组磁离子和纳米电离子在Leibniz固体和材料研究所(IFW)德累斯顿)现在通过电压诱导的氢负载逆转180°磁化反转,进入Ferrimagnet
该结果具有出色的相关性,由于纯电场的180°磁化反转从基本原则难以困难,但它承诺剧烈的红色用于磁化切换的能量消耗中的敏感性
在数据存储和操纵中应用,180°磁化切换是至关重要的,因为各个位中的磁化通常由180°
相对,因此该研究的结果有可能开设途径,从而降低全球数据存储的全球功耗
除了来自麻省理工学院和切姆技术大学的参与者,研究团队包括来自明尼苏达大学的科学家韩国研究所在巴塞罗那的科学技术和alba同步rotron
铅由物质科学家博士
蒙涛黄和教授
从麻省理工学院,基于氢气的专家,磁离子器件和闪铜
结果在着名的轴颈纳米技术
新方法磁性数据存储介质(例如硬盘驱动器或MRAM)(磁随机接入存储器)中,通过在微观区域中的磁化的特定对准存储信息[图
磁化方向通常通过电流或局部磁场调节 - 这些磁场也通过微罩中的电流产生的磁场
在这两种情况下,电流导致焦耳的能量损失因此,加热
因此,电场的磁化控制是一种有望的方法,以降低磁数据技术的能量消耗,然而,磁化的电场控制需要高压ES或仅限于低温
作为朝向电压引起的磁化切换的新方法,研究团队利用Ferrimagnet的特定属性
Ferrimagnets提供与sublattice的多个子变量配置彼此相对的不同幅度的磁化净磁化由添加子变量贡献产生的净磁化,而Ferrimagnet还具有经常使用的铁磁体的技术优势,因为它们允许例如快速旋转动力学
对于亚铁胶质钆 - 钴(GDCO),研究人员可以证明可以通过电压诱导的氢气负载/卸载来可逆地切换相对子变量磁化
,将GDCO与氧化钆组合( Gdox)层作为固态电解质和钯(Pd)中间层
通过在该结构上施加栅极电压,使质子被驱动到底部电极,并导致Pd / GdCo层的氢化将氢引入Gdco晶格导致GD的子分子磁化的较强降低而不是CO
该所谓的磁离子效应在大于10 000次以上稳定
可以通过元素特异性X射线磁性圆形Dichrois证明M(XMCD)光谱,并且是所示磁化切换的基础
,实现180°磁化反转而没有外部磁场,研究人员用另外的反铁磁镍氧化物官能化GDCO / Pd / Gdox层结构( nio)层
这里,它们从所谓的“交换偏压”效果有利润
当与反铁磁层接触时发生这种效果
[图123是基于界面磁性旋转的耦合,并导致Ferro / Ferrimagnet的磁化方向的钉扎使用交换偏置效果,E
G
,在硬盘读取头的磁传感器中,驱动器的磁化方向销对于铁磁GCO来说,对于铁磁GDCO,与反铁磁NIO的接触导致磁体离子切换期间的子磁化开关在这种情况下的子磁化开关在这种情况下的钉扎磁化。通过180°
这意味着,首次表示纯电场控制的磁化反转而不提供磁场的辅助
Karin Leistern和Dr
Jonas Zehner带来了对磁离子对照转移到交换偏置系统的专业知识
“”我的团队深入研究了磁离子系统与二氧化二硅层的组合,我们现在通过专家磁离子控制交换偏见,“解释说明书
Karin Leistner
在他的pH
D
D在IFW DRESDON的Karin Leistner研究组的时间,Jonas Zehner在六个月的研究中占据了六个月的研究
在MIT
在这项研究中,在这项研究中,与教授
Karin Leistner和教授
Geoffrey Beach,Jonas Zehner发起并优化了所需的交换偏置层结构对于180°磁化反转为此,他首先将磁离子模型系统CO / GDOX与反铁磁体NIO
通过磁控溅射制备薄膜系统并分析厚度的影响,所得交换偏压和磁离子对照上的组成和层序列
氢负载期间的磁性通过家用的磁光kerr效果设置
通过这些实验,他发现GDCO和NIO之间的超薄PD层是至关重要的,以稳定交换偏置效应
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