Гигантский шаг к применению антиферромагнитных материалов
Стремление к парадигмам интеллектуальных вычислений с высокой пропускной способностью - для больших данных и искусственного интеллекта - и постоянно растущий объем цифровой информации привели к усилению спроса на высокоскоростные и маломощные электронные устройства следующего поколения. «Забытый» мир антиферромагнетиков (AFM), класса магнитных материалов, открывает перспективы для будущих разработок электронных устройств и дополняет современные технологии спинтроники на основе ферромагнетиков.
Огромными проблемами при разработке функциональных устройств спинтроники на основе АСМ являются высокоскоростные электрические манипуляции (запись), обнаружение (извлечение) и обеспечение стабильности записанной информации - все в системе материалов, удобной для полупроводниковой промышленности.
Исследователи из Университета Тохоку, Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), ETH Zürich (Швейцария) и Diamond Light Source (Великобритания) успешно продемонстрировали индуцированное током переключение в поликристаллической металлической антиферромагнитной гетероструктуре с высокой термостабильностью. Установленные результаты показывают потенциал технологий хранения и обработки информации.
Исследовательская группа использовала металлическую гетероструктуру AFM (PtMn) / тяжелый металл (HM) на основе Mn, привлекательную из-за своей значительной антиферромагнитной анизотропии и совместимости с электроникой на основе кремния PtMn. Электрическая регистрация состояний сопротивления (1 или 0) была получена за счет спин-орбитального взаимодействия слоя ТМ; ток заряда в соседнем HM приводил к спин-орбитальным моментам, действующим на AFM, что приводило к изменению уровня сопротивления до микросекундного режима.
«Интересно, что степень переключения контролируется силой тока в слое HM и показывает возможности длительного хранения данных», - сказал Самик ДуттаГупта, автор исследования. «Экспериментальные результаты электрических измерений были дополнены магнитной рентгеновской визуализацией, что помогло прояснить обратимую природу динамики переключения, локализованной в пределах АСМ-доменов нанометрового размера».
Результаты являются первой демонстрацией индуцированного током переключения совместимого в отрасли АСМ на микросекундный режим в области металлической антиферромагнитной спинтроники. Ожидается, что эти открытия откроют новые возможности для исследований и будут стимулировать дальнейшие исследования в направлении реализации функциональных устройств с использованием металлических AFM для технологий хранения и обработки информации.
Вопросы, отзывы, комментарии (0)
Нет комментариев