石墨烯和钴用于制造新的电磁设备

  • A+

石墨烯和钴用于制造新的电磁设备

IMDEA Nanociencia和其他欧洲中心的研究人员发现,石墨烯与钴的结合在磁性领域具有相关的特性。这一突破为开发新型逻辑器件奠定了基础,该器件可以快速存储大量数据并降低能耗。


用于数字信息编码的最新技术之一是自旋Orbitronics,它不仅利用电子(电子)及其自旋(spintronics)的电荷,而且还利用自旋与其轨道运动的相互作用,从而提供了多种特性与磁性有关。

这项技术被应用于某些材料中,以产生非常稳定的磁配置,但是可以用很小的电流快速控制和移动磁配置。所形成的结构被认为对于未来的自旋或双向电子器件非常有前途,因为它们提供了高处理速度和高存储容量,并且能耗低。

现在,由IMDEA纳米科学研究院领导的欧洲团队开发了一种方法来准备这种系统。它由由堆叠的石墨烯薄膜(单原子石墨层)制成的装置组成,该薄膜层置于铁磁钴上,依次排列在具有一定晶体学取向的铂层上。详细信息在《纳米快报》上发表。

该研究的主要作者,IMDEA Nanociencia的Paolo Perna解释了这种结构的优点:“一方面,石墨烯的卓越性能使其有可能获得均匀,平坦且受保护的磁性层,该层在原子上也是完美的然而,最重要的是实现了两个磁性能:钴的磁各向异性的改善(其刺优选沿特定方向取向),以及称为Dzyaloshinskii-Moriya的强相互作用,允许存在手性磁性结构,因为它们不与其镜面图像重叠。”

Skyrmions携带二进制信息

这些纳米级的手性磁性结构被称为天核子。它们非常稳定,并在穿过石墨烯时充当二进制信息的载体。Perna解释说:“通过穿过两个电触点,每个天窗离子都会产生电响应的变化,可以将其解码为零和一。”

研究人员说:“通过这种方式,在不久的将来,将有可能生产自旋或双向电子磁性设备,例如磁性存储器或传感器,其速度和密度要比当前的传感器快得多,密度更高,并且能耗要低得多。”

为了检测这些特性,作者使用了结合光谱学和显微镜技术的技术,其中一些在巴塞罗那附近的ALBA同步加速器上有光。来自马德里的Complutense和自治大学的研究人员以及法国的格勒诺布尔Néel研究所也参加了这项研究。

作为该装置的基础,作者使用了氧化物绝缘基板。为了获得高质量的石墨烯,通常在实验室中使用金属基板,但是金属基板在工业上非常昂贵,并且作为导体,它们不允许器件与芯片进行电绝缘。

“我们已经证明,基于石墨烯和氧化物绝缘基板制备高质量的磁性结构是可行的,可以在当前的制造工艺中实现,” Perna指出。



weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论: