science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe interactie tussen dunne-filmmagneten voor snellere geheugenapparaten

Dr. Dong-Soo Han. Credit:Technische Universiteit Eindhoven

Baanbrekende ontdekking op het gebied van elektromagnetisme opent de weg naar het ontwerp van driedimensionale spinstructuren, die de basiseenheden zouden kunnen zijn van de magnetische opslageenheden van de toekomst.

Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven, Duitsland en Zuid-Korea ontdekten een nieuwe interactie tussen dunnefilmmagneten, die de basis legt voor snellere en robuuste geheugenapparaten met een grotere datacapaciteit. De resultaten worden vandaag gepubliceerd in Natuurmaterialen .

Vandaag de dag, we streamen overal video's, audioboeken downloaden naar mobiele apparaten, en sla enorme aantallen foto's op onze apparaten op. Dus, de opslagcapaciteit die we nodig hebben groeit snel, en onderzoekers werken er hard aan om nieuwe opties voor gegevensopslag te ontwikkelen. Een mogelijkheid wordt vertegenwoordigd door het zogenaamde 'racetrack-geheugenapparaat', " waarin gegevens worden opgeslagen in nanodraden in de vorm van tegengesteld gemagnetiseerde lagen ('domeinen').

Een onderzoeksteam van de TU/e, Johannes Gutenberg Universiteit (JGU) (Duitsland), Peter Grunberg Instituut (BGA), Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (Zuid-Korea) en Sogang University (Zuid-Korea), heeft nu een ontdekking gedaan die deze racetrack-geheugenapparaten aanzienlijk zou kunnen verbeteren. In plaats van individuele domeinen te gebruiken, in de toekomst zou men de informatie kunnen opslaan in driedimensionale spinstructuren, herinneringen sneller maken, robuuster en met een grotere datacapaciteit.

Interlaag koppeling interactie. Twee ferromagnetische lagen (rood, blauw) antiparallel uitgelijnd (pijlen geven de richting van de zuid- naar de noordpool aan) worden door dit elektronische effect gedwongen om hun magnetisatie te 'draaien' (zoals aangegeven door de armen) en voegen een chiraliteit toe (preferentiële rotatiezin). Credit:Technische Universiteit Eindhoven

Nieuwe interactie

Het onderzoeksteam kon een tot nu toe onontdekte interactie aantonen, die optreedt tussen twee dunne magnetische lagen gescheiden door een niet-magnetische laag. Gebruikelijk, spins zijn parallel of antiparallel aan elkaar uitgelijnd. Dit zou ook worden verwacht voor dergelijke twee afzonderlijke magnetische lagen. Echter, in dit werk, de onderzoekers hebben kunnen aantonen dat de spins in de twee lagen tegen elkaar zijn gedraaid. Preciezer, ze koppelen om loodrecht uit te lijnen, onder een hoek van 90 graden met elkaar.

Reinoud Lavrijsen, universitair docent Technische Natuurkunde:"Deze baanbrekende ontdekking opent de mogelijkheid om verschillende nieuwe driedimensionale spinstructuren te ontwerpen, wat op termijn zou kunnen leiden tot nieuwe magnetische opslageenheden. De geïdentificeerde interactie, echter, is op dit moment niet sterk genoeg voor toepassingen, maar we zijn vastbesloten om dit verder te ontwikkelen en te optimaliseren, zodat het kan worden gebruikt in toekomstige driedimensionale gegevensopslag en logische apparaten."