Исследователи успешно продемонстрировали способ, чтобы переключить новый материал между двумя различными энергонезависимой государств на очень высоких скоростях и с большой точностью. Физические составляющие устройства значительно устойчивее к внешним воздействиям, таким как магнитные поля. Эти факты означают высокую скорость и высокое-емкость устройств памяти может быть создан. Такое устройство будет также чрезвычайно энергоэффективными.
В 1929 году, физик-теоретик Герман Вейль был исследовать недавно выведенные уравнения Дирака, которое описывает многие вещи в физике элементарных частиц и привели к открытию антиматерии. Он заметил уравнение подразумевает существование безмассовых частиц, которое стало известно как фермион Вейля. Это когда-то считалось элементарной частицы нейтрино. Почти век спустя, в 2015 году Вейля фермионов был наконец обнаружен в действительности и в последующие годы, физиков начинают не только понимать его, но найти потенциальных применений для него тоже. Команда, включая исследователей из лаборатории во главе с профессором Сатору Nakatsuji в Институте физики твердого тела и кафедра физики в Токийском университете нашли способ использовать фермионов Вейля, чтобы сделать дополнительные устройства памяти.
«Спинтроника-это слово, скорее всего, волнуют тех, кто заинтересован в будущем технологии. В целом, это то, что может заменить многие электронные функции в современных устройствах», — пояснил научный сотрудник Томоя Хиго. «На некоторое время теперь, ферромагнитные материалы, магниты, которые ведут себя по-свойски, были использованы для изучения спинтронных явлений. Но есть лучший класс магнитных материалов для этой цели называется антиферромагнитной материалы, которые кажутся сложнее работать, но имеют много преимуществ».
Антиферромагнетиками являются интересные материалы, потому что они предлагают исследователи многими полезными свойствами, что ферромагнитные материалы, но они менее зависят от внешних магнитных полей из-за уникального расположения составляющих их частей. Это является преимуществом при работе устройств памяти, как точность и надежность являются важными, но особое расположение также делает его труднее манипулировать материал по мере необходимости.
«Это вовсе не было очевидно, можно ли контролировать состояние антиферромагнитной с простой электрический импульс, как вы можете ферромагнитный», — сказал Nakatsuji.
Это где вышеупомянутый фермионов Вейля прийти.
«В нашей выборке (антиферромагнитной марганцево-оловянный сплав Mn3Sn), Вейля фермионы существуют в точках Вейля в импульсном пространстве (не физическое пространство, но математический способ представления количеств движения частиц в системе). Эти точки Вейля имеют два возможных состояния, которые могут представлять двоичные цифры», — пояснил научный сотрудник Hanshen Цай. «Наш прорыв заключается в том, что мы можем переключить точка Вейля между этими состояниями с помощью внешнего электрического тока, подаваемого на соседних тонких слоях Mn3Sn и платины или вольфрама. Этот метод называется спин-орбитальным моментом переключения».
«Наше открытие свидетельствует о безмассовых фермионов Вейля, проводимая физиками был найден в наш магнит, а кроме того может быть электрически манипулировать», — добавил Nakatsuji.
Благодаря очень большому радиосигнала Вейля фермионов в Mn3Sn, обнаружение спин-орбитального моментных можно. Скорость переключения, которая соответствует тому, как быстро память, основанная на такой технологии, может быть записано и считано в регионе триллионов раз в секунду, или терагерц. Высококачественные памяти компьютера переключается несколько миллиардов раз в секунду, или гигагерцах. Так что, когда поняла, это может привести к довольно скачок в производительности, но есть еще путь.
«Там были две большие проблемы в нашем исследовании. Одна заключалась в оптимизации синтеза Mn3Sn тонких пленок. Другой был выяснить механизм переключения», — сказал иго. «Мы рады не только потому, что мы нашли некоторые интересные явления, а потому мы можем ожидать, что наши выводы могут иметь важные применения в будущем. Создавая новые материалы, мы обнаружили новые феномены, которые могут привести к новым устройствам. Нашего исследования является полный сновидений».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!