自旋电子学：通过更精细的自旋控制改进电子设备
2021-06-07 10:42:45 [来源]：
自旋电子学是一种新兴技术，用于制造利用电子自旋及其相关磁性的电子设备，而不是使用电子的电荷来携带信息。反铁磁材料在自旋电子学中引起了人们的关注，期望自旋操作具有更高的稳定性。与铁磁材料不同，其中原子像典型的冰箱磁铁一样沿着相同的方向排列，反铁磁体内的磁性原子具有反平行的自旋排列，抵消了净磁化强度。
科学家们一直致力于控制反铁磁材料中磁性原子的排列，以创建磁性开关。传统上，这是使用“场冷却”程序完成的，该程序加热然后冷却包含反铁磁体的磁性系统，同时施加外部磁场。然而，该过程对于在许多微结构或纳米结构的自旋电子学器件中的使用是低效的，因为该过程本身的空间分辨率不足以应用于微尺度或纳米尺度的器件。
“我们发现我们可以通过同时施加机械振动和磁场来控制反铁磁状态，”DGIST 自旋纳米技术实验室的 Jung-Il Hong 说。“该过程可以取代传统的加热和冷却方法，这对磁性材料既不方便又有害。我们希望我们的新程序将促进将反铁磁材料集成到基于自旋电子学的微纳米器件中。”
Hong 和他的同事组合了两层：在铱锰反铁磁膜上的钴-铁-硼铁磁膜。这些层生长在压电陶瓷基板上。机械振动和磁场的联合应用使科学家们能够沿着任何所需的方向重复控制磁自旋的排列。
该团队旨在继续搜索和开发超出常规分类磁性材料的新磁性相。“从历史上看，新材料的发现导致了新技术的发展，”洪说。“我们希望我们的研究工作成为新技术的种子。”
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