作者:卡内基梅隆大学材料科学与工程学院Kaitlyn Landram
利用磁光克尔效应拍摄的扩展磁畴图像
学分:卡内基梅隆大学材料科学与工程 当你想到计算机是如何通过手表和耳机迅速充斥我们的家庭、汽车甚至我们自己时，你可能很难相信计算机的处理能力与我们大脑的速度、容量和可靠性之间存在巨大差距
但是，据预测，到2040年，这一差距将成为能源消耗的一个关键问题，因为据估计，世界上产生的所有能源都将需要满足我们社会的计算需求
计算机处理的基础是当前从不同组件收集的内存
长期存储，如笔记本电脑上的500千兆字节，通常使用稳定且经济的磁铁
但是，当你加载一个应用程序并且必须马上访问它时所需要的那种短的随机存取存储器并不使用磁存储器
磁化这项技术并降低能耗的机会很大，但为了做到这一点，研究人员必须更好地理解未来磁存储器概念的行为——畴壁
CMU大学副教授文森特·索卡尔斯基一直在研究磁畴壁的特性，磁畴壁是分隔均匀磁化区域的磁性缺陷
索卡尔斯基和博士
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学生迈克尔·基彻根据加州大学圣地亚哥分校使用铂、钴和镍薄膜进行的实验，揭示了磁畴壁运动过程中磁对称性破缺的定量解释
索卡尔斯基解释说:“我们对磁性材料的对称概念与现实生活中的对称概念非常不同。”
“想象你把一滴墨水滴到一张纸上；你可以预期斑点会均匀地扩散，除非纸张向一个方向倾斜
在这种情况下，您可以预期斑点将向倾斜方向移动
然而，对于磁铁，我们发现情况并非总是如此
" 磁化计算机内存为降低能耗提供了很大的机会，但研究人员必须首先了解磁畴壁的行为
这个视频说明了畴壁对称性的行为
学分:卡内基梅隆大学工程学院 理解畴壁对称性需要对材料施加磁场，而不是倾斜一张纸
加州大学圣地亚哥分校的研究人员向铂/钴/镍施加了不同方向的磁场，看到了他们和他们之前的许多材料科学研究人员从未了解过的东西
这些磁畴不是在平行于磁场的方向上生长(类似于膨胀的墨滴)，而是沿着精确但看似任意的方向喷射出来，这似乎违反了传统的对称概念
通过结合关于畴壁自旋结构的精细细节和一种新的相互作用，称为Dzyaloshinskii-御名方守矢相互作用，Sokalski和Ph
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学生迈克尔·基彻能够以惊人的数量一致性表明，这些方向既不是任意的，也不是违反系统的磁对称性
虽然这一突破不会直接让位于速度更快的计算机，但它是理解该技术基础物理的一个进步，总有一天会实现
参与这项研究的其他团队成员包括材料科学与工程教授马克·德·格拉夫和校友麦克斯韦·李
这项研究发表在《先进材料》杂志上
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