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自旋电子学领域获突破性进展

2019-12-29

自旋电子学范畴获打破性开展

王译在《科学》上宣布自旋电子学范畴打破性作业

11月29日,大连理工大学物理学院、三束资料改性教育部要点试验室王译教授与新加坡国立大学Hyunsoo Yang教授,在 《科学》上宣布重要作业:使用自旋波翻转磁矩完成数据存储与逻辑运算。

遵从摩尔定律飞速开展的现代电子器材尺度越来越小,芯片因电荷高速运动和频频磕碰引发严峻发热,不光形成高能耗,一起约束处理速度与集成密度的进步,成为阻止当时器材开展的一个严峻问题。在日常日子中,咱们都能切身体会到电子产品耗电、发热而带来的严峻不方便。

聚集上述要害科学技能问题,王译与Hyunsoo Yang立异性提出使用自旋波来驱动磁矩翻转,完成芯片 0 和 1 的信息存储和逻辑运算,这彻底不同于以往经过有热耗散的电子自旋注入的传统技能。自旋波不局限于电子导体,能够以 波 的方法在多种介质中无热耗散、低阻尼、长距离传达自旋信息,重要的是该进程不需要导电电荷参加,因而这种新机制能够从根本上打破传统芯片发热、耗电等瓶颈。

研讨人员规划了异质薄膜结构,以反铁磁绝缘体NiO作为磁振子高效传输通道,拓扑绝缘体Bi2Se3作为高强度磁振子产生源,开创性使用磁振子转矩效应完成商业广泛应用的NiFe和CoFeB铁磁薄膜自旋磁矩180 翻转。器材在室温下运转,磁振子转矩效应明显,经过进一步调控器材,磁振子转矩强度有望进一步增强。

本项试验作业证明了自旋波可有用翻转自旋磁矩,拓荒了完成低功耗、高速度信息存储和逻辑运算芯片的新途径,为开展磁振子学新研讨方向,激起磁振子器材广泛探究,促进后摩尔年代器材改造具有深远含义。

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