閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
技術(shù)前沿

光操控反鐵磁材料實現(xiàn)磁態(tài)轉(zhuǎn)換 有助設(shè)計更快、更小、更節(jié)能的內(nèi)存芯片

激光制造網(wǎng) 來源:科技日報2024-12-24 我要評論(0 )   

反鐵磁材料在信息處理與內(nèi)存芯片技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。據(jù)最新一期《自然》雜志,美國麻省理工學(xué)院科研團隊僅使用光就在反鐵磁材料中實現(xiàn)了磁態(tài)轉(zhuǎn)換,創(chuàng)造出一種新...

反鐵磁材料在信息處理與內(nèi)存芯片技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。據(jù)最新一期《自然》雜志,美國麻省理工學(xué)院科研團隊僅使用光就在反鐵磁材料中實現(xiàn)了磁態(tài)轉(zhuǎn)換,創(chuàng)造出一種新型且持久的磁態(tài)。這一技術(shù)為研究人員提供了控制磁性的強大工具,有助于設(shè)計更快、更小、更節(jié)能的內(nèi)存芯片。

反鐵磁體由自旋方向交替的原子組成,每個原子的自旋方向都與其相鄰原子的自旋方向相反。這種上、下、上、下的順序基本抵消了自旋,使反鐵磁體總磁化強度為零,從而不受任何磁力影響。

如果能用反鐵磁材料制成內(nèi)存芯片,就可將數(shù)據(jù)“寫入”材料的微觀區(qū)域,即磁疇。在給定磁疇中,自旋方向的某種配置(例如,上—下)代表經(jīng)典的比特“0”,而另一種配置(下—上)則代表“1”。在這樣的芯片上寫入數(shù)據(jù),能抵御外部磁場的干擾。

由于磁疇的穩(wěn)定性,反鐵磁體可整合到未來的內(nèi)存芯片中,使這些芯片能耗更少、占用空間更小,同時存儲和處理的數(shù)據(jù)更多。然而,將反鐵磁材料應(yīng)用于存儲技術(shù)的一個主要障礙在于,如何以可靠方式控制反鐵磁體,使其從一種磁態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種磁態(tài)。

此次,團隊使用太赫茲激光器直接刺激反鐵磁材料中的原子。激光器的振蕩頻率被調(diào)至與材料原子間的自然振動相匹配,從而改變原子自旋的平衡,使其向一種新的磁態(tài)轉(zhuǎn)變。

所用材料為FePS3——一種在臨界溫度(約118K)時轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁相的材料。他們將合成的FePS3樣品置于真空室中,冷卻至118K及以下溫度。然后,他們讓一束近紅外光穿過有機晶體,將光轉(zhuǎn)換為太赫茲頻率,從而產(chǎn)生太赫茲脈沖。之后,他們將這束太赫茲光對準樣品。

在多次重復(fù)實驗中,團隊觀察到,太赫茲脈沖成功地將原本為反鐵磁性的材料切換到了一個新的磁態(tài)。這一轉(zhuǎn)變出乎意料地持久,甚至在激光關(guān)閉后仍能持續(xù)數(shù)毫秒。


轉(zhuǎn)載請注明出處。

暫無關(guān)鍵詞
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀