Датчики спина без нанопабабриков: физики обнаружили ярлык для компактной электроники будущего
Если это сделано, жесткие диски, датчики и магнитная память больше не будут прежними.
Исследователи из Китая и Тайваня нашли способ создать спинные клапаны — ключевые элементы в магнитных датчиках — без сложных и дорогих технологий, используя необычный квантовый материал с решеткой. Это открытие может значительно упростить производство духов и сделать их дешевле и энергоэффективно.
Обычно спиновые клапаны представляют собой многослойные структуры, состоящие из чередующихся магнитных и не магнитных материалов. Их задача состоит в том, чтобы контролировать прохождение электронов в зависимости от направления позвоночника, т.е. Внутренние «СПИД» частиц. Благодаря этому устройства могут резко изменить свое электрическое сопротивление, которое используется, например, в жестких дисках и датчиках.
Но создание таких структур требует высокой точности: идеально плоские поверхности на атомном уровне, необходимы методы пыли или тонкую сборку отдельных слоев. Все это дорого, сложно и плохо масштабировано. Команда, возглавляемая профессором Зью Зую из Института физических наук в Хафей, предлагает справиться без всего этого, используя магнитный материал с необычной структурой — Tmmn₆sn₆S принадлежит SO -SALLED. Kagome-Helimagnetics: это специальные кристаллы, в которых атомы образуют рисунок, похожий на японскую вязаную корзину (отсюда и название «kagome»).
Ученые обнаружили, что если такой материал подвергается внешнему магнитному полю, он создает состояние с параллельными магнитными доменами — областями, где спины ориентированы одинаково. Это условие имитирует поведение традиционного спинового клапана, но без необходимости создавать многослойную структуру.
В прототипе устройства, сделанного из этого материала, исследователи зарегистрировали Гигантское магнитное сопротивление более 160%S Это означает, что сопротивление изменяется в зависимости от магнитного состояния доменов, что означает, что материал действительно работает как спин -клапан. Дополнительные измерения показывают, что эффект обусловлен рассеиванием электронов на границах между доменами.
Теоретический анализ подтвердил, что этот метод обеспечивает точный контроль над эффектом и, следовательно, обнаруживает перспективу создания нового поколения духов, более стабильных и энергоэффективных. Работа была опубликована в Nature Communications.
