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纳米磁化操纵新方法 打破数据存储与信息处理极限
2015-06-09 16:22:04 慕雪发布 来源:益择网
益择网讯（慕雪/译编）美国伊利诺伊大学香槟分校的研究人员与韩国研究员合作发现了一种可通过热来进行磁信息操作的物理机制。相比于传统的磁场应用，这一新方法依靠热传导，开创了在纳米尺度上操纵磁化的新方法，该方法这一方法解决了超快自旋电子元件的数据存储和信息处理的根本限制，不仅可用于热电偶操作，还可为深空探测器的热发电机提供能量。
研究人员用由超速热传导创造的自旋电流来产生自旋转移力矩。自旋转移力矩是旋转角动量从传导电子转移到磁化铁磁铁中，并利用自旋电流而不是磁场来操纵纳米磁体；自旋转移力矩通常通过让电流穿过磁层来实现。“在我们的研究中，我们利用热电流通过磁性材料创造了电子自旋分离，”材料科学与工程系教授大卫·卡希尔说，“热电流引起电荷分离，分离的电荷可用来测量温度或提供电力。”
热自旋转移力矩由金属自旋阀的自旋相关塞贝克效应驱动 (术语“塞贝克效应”是指一种热电现象，即由两种不同材料的温度差异在一个电路中产生一个电压。自旋依赖塞贝克效应指的是涉及铁磁物质中电子自旋的类似现象)。“我们使用由皮秒（十万亿分之一秒）脉冲激光产生的一个强烈、超快热电流量化热金属自旋阀结构的自旋转移力矩。”卡希尔补充道，“这个热电流有每平方米100千瓦的惊人电量，每秒大约能持续50万亿次。”这一方法解决了超快自旋电子元件的数据存储和信息处理的根本限制。
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