新型磁存储器展现出卓越的能效和稳定性，基于千兆赫范围内的铁磁材料。尽管反铁磁材料能够进一步提升工作频率，但其激发效率却不尽如人意。
来自凯泽斯劳滕和美因茨的研究团队已成功证明，利用薄反铁磁体与铁磁体构成的磁异质结构，可以有效结合两者的优势：实现高工作频率和高效激发。这项研究已在《物理评论快报》上发表，并被推荐为编辑建议。
磁性材料在电子设备的信息处理与传输中扮演着至关重要的角色。凯泽斯劳滕-朗道大学物理系应用自旋现象小组的负责人马蒂亚斯·韦勒教授表示：“我们对不同类型的磁铁进行了分类。”
“铁磁体具有明显的净磁化强度，作为永磁体时会产生杂散场，且易于激发。它们的动态特性在千兆赫兹范围内。”
而第二类磁性材料——反铁磁体，其行为则截然不同。“从外观上看，它们并没有表现出磁化特征，且没有显示出可相互作用的净磁矩，这使得它们的激发变得困难，”博士生哈桑·阿尔·哈姆多解释道，他是本研究的第一作者。
然而，一旦被激发，反铁磁体在太赫兹范围内展现出更快的动态特性。这一特性使其在通信技术和磁存储器等多个应用领域中变得极具吸引力，因为处理速度可以显著提升。“然而，由于反铁磁体的激发效率不高，其应用受到限制，”韦勒补充道。
凯泽斯劳滕的研究人员与美因茨的同事们合作，展示了如何利用反铁磁体的更快动力学。在实验中，他们采用了一种混合材料。“该材料由两个薄层构成，一个是铁磁性的，另一个是反铁磁性的，”韦勒解释道。铁磁层是一种常见的镍铁化合物，通常在变压器中也能找到，而反铁磁层则是锰金属化合物。
该异质结构的独特之处在于反铁磁体与铁磁体界面上自旋的直接排列。阿尔·哈姆多表示：“自旋描述了量子粒子的固有角动量，是所有磁现象的基础。在界面处，我们发现了一个清晰的自旋顺序。”
“这导致了反铁磁体与铁磁体自旋之间的异常强耦合。这种耦合如此显著，以至于反铁磁体的自旋会根据铁磁体的磁化强度进行排列。这一特性是独一无二的。”
这种异质结构是由美因茨约翰内斯·古腾堡大学的研究团队发明的，他们还开发了理论模型来解释凯泽斯劳滕的实验结果。
“通过利用我们异质结构的独特特性，我们成功地将磁激发从铁磁体转移到反铁磁体，从而实现了比纯铁磁体更高的频率。这一频率介于反铁磁体和铁磁体之间。”
这些研究结果对未来的应用具有重要意义。“对于新兴的移动应用，需要更高的频率，”韦勒举例说道。“通过这种耦合，我们正在进入这些领域。”此外，应用领域还包括存储技术，如磁性随机存取存储器或通过自旋扭矩振荡器生成微波，其中更高的频率将提升性能。
本文来自作者[admin]投稿，不代表晌冉号立场，如若转载，请注明出处：https://www.s-ran.com/cskp/202507-3889.html
评论列表（4条）
我是晌冉号的签约作者“admin”！
希望本篇文章《磁异质结构提升信息处理频率》能对你有所帮助！
本站[晌冉号]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：新型磁存储器展现出卓越的能效和稳定性，基于千兆赫范围内的铁磁材料。尽管反铁磁材料能够进一步提升工作频率，但其激发效率却不尽如人意。...