Een team van onderzoekers van MIT, het Max-Born-Institut, Technische Universität Berlin en Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) hebben ontdekt dat het gebruik van ferrimagnetten in plaats van ferromagneten in theorie spintronica-apparaten zou kunnen versnellen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie , de groep beschrijft hun onderzoek en wat ze hebben gevonden.

Spintronica-apparaten maken voor een specifiek doel gebruik van elektronenspin. Een mogelijke toepassing is in opslagapparaten met een hoge dichtheid. Dergelijke apparaten zijn voorgesteld met behulp van magnetische solitonen (een soort quasideeltjes) zoals domeinwanden op nanoschaal waarin een materiaal grenzen heeft tussen gebieden waar de magnetische momenten aan de ene kant naar beneden en aan de andere kant naar boven wijzen, of magnetische skyrmions, dat zijn deeltjes gerelateerd aan baryonen. Bij zo'n apparaat de solitons zouden dienen als bits die worden gebruikt om informatie te coderen - ze zouden worden verplaatst met behulp van iets dat een racebaan wordt genoemd, een apparaat dat in staat is domeinwanden of skyrmionen langs structuren zoals nanodraden te verplaatsen met behulp van stroompulsen die spin-gepolariseerd zijn. Maar tot op heden de ontwikkeling van zo'n commercieel apparaat is gedwarsboomd door een probleem - de bits zijn eigenlijk te groot, wat het moeilijk maakt om ze snel genoeg te verplaatsen om het hele idee de moeite waard te maken. In deze nieuwe poging het onderzoeksteam stelt voor om ferrimagnetten te gebruiken in plaats van ferromagneten in dergelijke apparaten.

Ferromagneten zijn traditionele magneten, materialen die eigenschappen hebben die op ijzer lijken. Ferrimagneten, anderzijds, zijn materialen met twee soorten ionen met magnetische momenten die niet gelijk zijn, en die ook in tegengestelde richtingen gepolariseerd zijn. De onderzoekers suggereren dat het gebruik ervan de creatie van kleinere bits mogelijk maakt, omdat ze een snellere domeinwanddynamiek mogelijk maken - dit komt omdat er geen verandering in het netto impulsmoment zou zijn dat nodig is om magnetische momenten te heroriënteren. Ze beweren dat het maken van de overstap een verbetering van de orde van grootte en snelheid mogelijk zou maken zonder toevlucht te nemen tot cryogene middelen. Hierdoor kunnen in relatief korte tijd nieuwe consumentenproducten ontstaan.

© 2018 Fys.org