磁斯格明子写入/擦除及其动力学调控新策略 | 进展

磁斯格明子是一种具有拓扑保护的实空间涡漩状自旋结构,具有拓扑保护、非易失、小尺寸、电流密度驱动等特性,在新型赛道存储、逻辑计算、仿神经元计算等领域具有应用前景。在这些应用场景中需要能对磁斯格明子进行写入/擦除、传输和读取。当前该领域的关键科学问题有:如何以低能耗、精准的方式产生(写入)和擦除斯格明子?如...

科学家成功操控磁斯格明子产生与湮灭,可用于制备赛道存储器和逻辑...

然而,磁斯格明子在实际器件的应用中面临着诸多挑战,其中高效地控制斯格明子产生与湮灭正是关键的难题之一。针对该问题,中山大学物理学院侯玉升副教授课题组通过第一性原理计算,在基于具有本征Dzyaloshinskii–Moriya相互作用的CrYX(Y=S,Se,Te;X=Cl,Br,I)单层Janus磁性材料中发现,外加磁场能够诱...

...Materials | 新型三维拓扑磁结构:磁霍普夫子环-斯格明子纠缠态

磁斯格明子是一种二维拓扑磁结构,其拓扑荷定义在二维平面上。拓扑磁结构的研究与磁斯格明子的发现同时兴起,这激励了研究人员进一步探索三维拓扑磁结构,即对应拓扑荷定义在三维空间中的磁结构。磁霍普夫子便是一类典型的三维拓扑磁结构。把一个斯格明子拉伸到三维,便会形成一条三维斯格明子弦,而霍普夫子可以理解为一个2π扭...

合成反铁磁体中快速电流感应的斯格明子运动研究

据悉,磁斯格明子是一种拓扑磁性结构,因其能在存储器和逻辑器件中充当纳米级信息比特而备受瞩目。尽管室温下的铁磁斯格明子及其电流感应操纵已被证实,但其速度却受限于每秒约100米的范围。此外,它们的动力学常受到斯格明子霍尔效应的干扰,这是一种源于斯格明子拓扑电荷的横向运动。附:英文原文Title:Fastcurrent-induc...

科学家实现全电斯格明子磁隧道结

据悉,拓扑旋转或自旋的“纹理”,如磁斯格明子,代表了最小的可实现的涌现磁实体。它们作为鲁棒的、纳米级的、可移动的比特,在可持续计算方面有着相当大的前景。长期以来,释放其潜力的一个障碍是缺乏一种设备,可以对单个自旋纹理进行确定的电子读出。附:英文原文...

世界最小尺寸斯格明子赛道器件单元制备成功

记者16日从安徽大学获悉,该校杜海峰教授带领新型拓扑磁性材料与存储器件团队,运用聚焦离子束微纳器件制备技术,制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元(www.e993.com)2024年11月19日。该单元赛道宽度为100纳米,实现了纳秒电脉冲驱动下,100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、稳定、高效的运动,为构筑高密度、高速度、可靠的新型拓扑磁电子学器件...

斯格明子晶格的微观运动:交流驱动下的动力学研究

SANS是一种研究纳米尺度磁性结构的不可或缺的技术。中子具有磁矩,可以与电子自旋产生的磁场相互作用。通过分析入射到样品上的中子的散射图案,研究人员可以提取有关磁性结构的尺寸、形状和取向的宝贵信息。对于斯格明子来说,SANS可以直接可视化斯格明子晶格及其在外界扰动下的演化。

A*STAR团队实现单个斯格明子的全电读取和调控,为类脑计算带来机遇

除此之外,另一个策略是探索使用新的磁性材料和机制,例如使用手性磁性斯格明子(SK,skyrmions)结构。磁性斯格明子,是在磁性多层薄膜中形成的纳米级自旋纹理。其所存在的拓扑结构,会导致独特的动态特性。此前研究表明:可以通过利用电学手段,来调控斯格明子结构的移动、产生及消除。

华南理工学者首次实验发现磁霍普夫子

一般认为，磁斯格明子是由电子自旋在空间上构成的一类二维旋涡状结构，从样品上表面贯穿到下表面，形成了斯格明子弦（String）。理论上，如果把两个末端连接起来，会进一步形成一类三维拓扑磁孤子——磁霍普夫子。但到目前为止，实验上尚未发现强有力的证据表明磁霍普夫子的存在。该联合团队利用透射电子显微镜磁成像技术和...

科学家实现对磁斯格明子产生与湮灭的操控—新闻—科学网

磁斯格明子是一种受拓扑保护的、具有涡旋磁结构的准粒子,具有易操控、尺寸小、驱动速度快等优点。所以,基于磁斯格明子的自旋电子学器件有望满足未来器件对高容量、高速度、低功耗等性能要求。磁斯格明子也因此被认为是未来自旋电子学存储和逻辑运算器件的理想信息载体。但是,磁斯格明子在实际器件的应用中仍面临诸多挑战,对...