物理科技生物学-PHYICA

“自旋电子学”的新突破可能推动菊池真理高速数据技术

物理学 2022-02-15 23:59:16

埃克塞特大学 在自旋泵实验中,通过夹在两个铁磁体(紫色和橙色)之间的反铁磁层(蓝色)传输自旋电流有四种可能的机制

(从上到下)自旋流可以通过相干的太赫兹自旋波、倏逝的千兆赫自旋波、由热梯度驱动的非相干自旋流或通过两个铁磁体之间的直接磁交换来传输

新的实验表明,当反铁磁NiO夹在铁磁体NiFe和FeCo之间时,NiFe和FeCo之间的自旋转移通过相干倏逝自旋波发生

学分:物理(2020)

DOI: 10

1103/物理学

13

83 科学家们在自旋电子学这个重要的新兴领域取得了重大突破,这可能会带来一种新的高速节能数据技术

包括埃克塞特大学在内的一个国际研究团队做出了一项革命性的发现,有可能为世界上一些使用最广泛的电子设备提供高速、低功耗的性能

虽然今天的信息技术依赖于消耗大量能量的电子,但电流中的电子也能传递一种叫做自旋的角动量

利用自旋电流的基于自旋的电子器件或“自旋电子学”不仅有显著提高速度的潜力,而且还有更高的能效

科学家最近发现,一些电绝缘反铁磁材料是纯自旋电流的特别好的导体

在新的研究中,埃克塞特的科学家与牛津大学、加州大学伯克利分校、高级光源和钻石光源合作,实验证明高频交变自旋电流可以通过反铁磁NiO薄层传输,有时还会在其中放大

结果表明,薄氧化镍层中的自旋电流是由倏逝自旋波介导的,这种机制类似于量子力学隧道效应

在室温和千兆赫频率下使用薄氧化镍层来转移和放大交流自旋电流可能会导致更有效的未来无线通信技术

这项研究发表在《物理评论快报》上

埃克塞特大学的第一作者马奇·达布罗斯基说:“我们的实验证实了倏逝自旋波机制,表明反铁磁物质的自旋和晶格之间的角动量转移可以在氧化镍薄膜中实现,并为纳米级自旋电流放大器的构建打开了大门

" “反铁磁NiO中倏逝自旋波自旋角动量的相干转移”发表在《物理评论快报》上

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