Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Stabiele magnetische bundels bereikt bij kamertemperatuur en nul magnetisch veld

Scenario voor het creëren van skyrmionbundels met nulveld en hun driedimensionale magnetische configuraties. een Scenario voor het maken van Skyrmion-bundels. De onderstaande afbeeldingen tonen overeenkomstige gesimuleerde Fresnel-afbeeldingen. b –d Omtrek van m z  = −0,1 aan de bovenzijde (z  = 0 nm), op de middelste laag (z  = 80 nm), en het bodemoppervlak (z  = 160 nm) van een Q  = 2 bundel. ⊙ en ⊗\otimes vertegenwoordigen de op- en neerwaartse oriëntaties van de polariteit. e –g Magnetische configuraties in de bovenste, middelste en onderste lagen van de Q  = 2 bundels. Het kleurenwiel vertegenwoordigt de magnetisaties. Credit:Natuurcommunicatie (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47730-6

Onlangs heeft het onderzoeksteam onder leiding van prof. Du Haifeng van het High Magnetic Field-laboratorium van het Hefei Institute of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen stabiele magnetische bundels bij kamertemperatuur bereikt zonder de noodzaak van enig extern magnetisch veld.



Hun werk is gepubliceerd in Nature Communications .

Topologische magnetische structuren zijn een soort spin-opstelling met niet-triviale topologische eigenschappen. Deze structuren zijn veelbelovend als datadragers van de volgende generatie en zouden de beperkingen van traditionele magnetische opslagtechnologieën in de spintronica kunnen overwinnen.

In eerder onderzoek stelde het team een ​​methode voor voor het induceren van magnetische skyrmionbundels in een chiraal helimagnetisch materiaal genaamd FeGe. Het realiseren van stabiele magnetische bundels bij kamertemperatuur en zonder extern magnetisch veld bleef echter een grote uitdaging voor praktische toepassingen in de spintronica.

Om deze uitdaging aan te pakken, combineerden de onderzoekers op ingenieuze wijze gepulseerde stromen met omgekeerde magnetische velden in het chirale helimagnetische materiaal Co8 op kamertemperatuur. Zn10 Mn2 . Dankzij deze aanpak konden ze een rijke verscheidenheid aan chirale magnetische skyrmionen op kamertemperatuur bereiken, waardoor de complexe veldkoelingsprocessen die nodig waren bij het genereren van eerdere skyrmionbundels werden vermeden.

Bovendien introduceerden ze een speciale nulveld verticale spiraalvormige domeinmagnetisatieachtergrond om de magnetische skyrmionbundels te stabiliseren. Door een compleet magnetisch veld-temperatuur-fasediagram voor Skyrmion-bundels op te stellen, bereikten ze uiteindelijk stabiele geïsoleerde magnetische Skyrmion-bundels bij kamertemperatuur zonder externe magnetische velden onder vrije randvoorwaarden.

Dit werk zou de ontwikkeling van topologische spintronische apparaten kunnen verbeteren, waarbij gebruik wordt gemaakt van de vrijheid van topologische parameterbeperkingen, aldus het team.

Meer informatie: Yongsen Zhang et al, Stabiele skyrmionbundels bij kamertemperatuur en nul magnetisch veld in een chirale magneet, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47730-6

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academie van Wetenschappen




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Onderzoekers testen intelligentie van Afrikaanse grijze papegaai
  2. Het verzamelen van levende slangen in afgelegen Amazonegebieden voor onderzoek is geen gemakkelijke taak; dit is hoe we dat doen
  3. Cytoplasma: functie en feiten
  4. Community (ecologie): definitie, structuur, theorie en voorbeelden
  5. Het bloedstamcelonderzoek dat de geneeskunde van de toekomst zou kunnen veranderen
  6. Mimetolieten:de gezichten die we zien in rotsformaties
  7. Welke bijdrage heeft Avery geleverd aan de ontdekking van DNA?
  8. De langste mensen ter wereld delen deze merkwaardige eigenschappen
  9. Een beetje stress is goed voor de gezondheid van de cellen en een lang leven

Wetenschap