निराश चुंबकीय skyrmions और antiskyrmions उपन्यास spintronic अनुप्रयोगों को सक्षम कर सकता है

Spintronics पर एक नई स्पिन (जुलाई 2019).

Anonim

भौतिकी में 2016 नोबेल पुरस्कार को तीन सैद्धांतिक भौतिकविदों को टोपोलॉजिकल चरण संक्रमण और पदार्थ के स्थलीय चरणों की खोजों के लिए सम्मानित किया गया था, जो भौतिक संसार को समझने में टोपोलॉजी की भूमिका और महत्व को दर्शाता है। चुंबकत्व के क्षेत्र में, टोपोलॉजी भी एक विदेशी चुंबकीय बनावट, चुंबकीय skyrmion के भौतिकी के लिए सीधे संबंधित और मौलिक है।

चुंबकीय skyrmions स्थलीय क्वांटम संख्याओं के साथ नैनोस्केल चुंबकीय संरचनाएं हैं, जो कई सामग्रियों में मौजूद हैं और विद्युत प्रवाह और दूसरों जैसे तरीकों से नियंत्रित किया जा सकता है। उनके नैनोस्केल आकार और स्थलीय रूप से संरक्षित स्थिरता के कारण, चुंबकीय skyrmions चुंबकीय स्मृति और तर्क कंप्यूटिंग उपकरणों जैसे spintronic अनुप्रयोगों में महान वादा आयोजित करते हैं। सूचना प्रसंस्करण के लिए चुंबकीय skyrmions में हेरफेर करने के लिए, अपनी गतिशीलता को पूरी तरह से समझना आवश्यक है।

हाल ही में, चीन और जापान के शोधकर्ताओं की एक टीम ने निराशाजनक चुंबकों में चुंबकीय skyrmions का अध्ययन किया है और निराशाजनक चुंबकीय skyrmions की विदेशी गतिशीलता reveled, जो सामान्य फेरोमैग्नेटिक सामग्री में चुंबकीय skyrmions से पूरी तरह से अलग है। उन्होंने अपने सैद्धांतिक मॉडल में डिप्लोले-डीपोल इंटरैक्शन सहित निराशाजनक चुंबकीय skyrmions के हेलसिटी लॉकिंग-अनलॉकिंग संक्रमण पाया, जो आमतौर पर सामान्य फेरोमैग्नेटिक skyrmions के लिए नगण्य ऊर्जा शब्द है। निराश मैग्नेट में, डीपोल-डीपोल इंटरैक्शन स्कीरमियन के युग्मन, विशेष रूप से कम तापमान पर, हेलिसिटी (घूर्णन मोड) - कक्षा (अनुवाद मोड) में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि मौजूदा नियंत्रित skyrmions और antiskyrmions गतिशीलता मैचों में लॉकिंग-अनलॉकिंग हेलिसिटी के साथ गतिशीलता हेलिसिटी आधारित सूचना भंडारण उपकरणों जैसे उपन्यास spintronic अनुप्रयोगों को सक्षम कर सकते हैं।

हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय, शेन्ज़ेन शोधकर्ता जिचाओ झांग, और पीएचडी छात्र जिंग ज़िया और शेन्ज़ेन विश्वविद्यालय, चीन, शिनशु विश्वविद्यालय, जापान और चार अन्य लोगों के एक पत्र में नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका में इस हफ्ते की खोज की सूचना दी गई है। टोक्यो विश्वविद्यालय, जापान।

शेन्ज़ेन के हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ज़िचओ झांग कहते हैं, "हेलिसिटी निराशाजनक चुंबकीय skyrmions की आजादी की एक डिग्री है, और अध्ययन के पहले लेखक। "परंपरागत फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों में, स्कीमियन की हेलिसिटी को प्रभावी ढंग से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, जबकि हमें लगता है कि निराशाजनक चुंबकीय सामग्री में हेलिसिटी लॉकिंग-अनलॉकिंग संक्रमण का उपयोग करके स्कर्मियन हेलिसिटी को नियंत्रित करना संभव है।" झांग कहते हैं कि हेलिसिटी का नियंत्रण उपन्यास स्पिंट्रोनिक अनुप्रयोगों जैसे हेलीकिस-आधारित स्कीरिमोनिक यादों के कारण हो सकता है।

शेन्ज़ेन के हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय के सहयोगी प्रोफेसर यान झोउ, अध्ययन के संबंधित लेखक यान झोउ बताते हैं, "हमारा अध्ययन निराशाजनक स्कर्मियंस और एंटीस्किरमियंस दोनों के बीच बातचीत को भी दिखाता है, जो सैद्धांतिक और व्यावहारिक महत्व दोनों की समस्याएं हैं।" झोउ का कहना है कि स्कर्मिशन और एंटीस्किरमियंस के आधार पर तर्क कंप्यूटिंग डिवाइस बनाना भी संभव है, और उनका समूह वर्तमान में इसका पीछा कर रहा है।

"हम निराशाजनक skyrmions का उपयोग दो स्थिर ब्लोच-प्रकार के राज्यों का उपयोग करने वाली बाइनरी मेमोरी के रूप में कर सकते हैं, जहां हेलिसिटी को लागू करने के द्वारा स्विच किया जा सकता है, " टोक्यो विश्वविद्यालय के व्याख्याता मोटोहिको एजावा और अध्ययन के अन्य संबंधित लेखक कहते हैं।

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