歡迎來到 阿儀網

                免費注冊

                首頁 | 產品 | 求購 | 資訊 | 專題 | 找廠商 | 打聽 | 人才 | 品牌 | 資料 | 技術文獻 | 展會 | 耗材 | 配件 | 新品 | 促銷 | 書籍 | 招標 | 優質儀器

                您的位置:首頁>儀器儀表資訊>實驗室動態>中科院磁斯格明子自旋手性調控及其機理研究取得進展

                中科院磁斯格明子自旋手性調控及其機理研究取得進展

                2019/12/18編輯:Ma Liang 人氣:2011

                  【阿儀網 實驗室動態】磁斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一種具有手性自旋的納米磁疇結構單元。由于它具有拓撲保護穩定性、低驅動電流密度(比驅動傳統磁疇壁低5~6個數量級)以及對磁場、溫度和電場等多物理作用靈敏響應等特性,被認為是未來高密度、高速度、低能耗存儲器件的理想信息載體。

                  磁斯格明子存儲器件的設計主要基于賽道存儲的概念,即利用自旋極化電流驅動磁斯格明子的產生、消失、連續運動,進而對磁斯格明子荷載的信息進行讀取。最近理論研究表明,自旋極化電流除了可以對磁斯格明子進行上述操作外,還可以精確調控其拓撲自旋結構,例如利用電流驅動磁斯格明子空間自旋手性(helicity)的反轉。此種調控將多態存儲的概念引入到傳統二元存儲領域,從而極大地豐富磁斯格明子存儲器件的設計思路和構建方式,這對磁斯格明子的應用拓展和基礎物性研究都具有重要的科學意義,是該研究領域關注的科學問題之一。

                  中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心磁學國家重點實驗室M05研究組近年來圍繞新型磁斯格明子材料設計、性能調控和器件物理開展了一系列系統的研究,先后獲得了MnNiGa和Fe3Sn2兩類具有自主知識產權的寬溫區磁斯格明子新材料體系[Adv. Mater. 28, 6887(2016); Adv. Mater. 29, 1701144 (2017)],并在這兩類新體系的物性調控和器件物理研究方面取得一系列進展。例如,在高質量Fe3Sn2單晶合金中獲得創紀錄寬溫度區間穩定的磁斯格明子單列結構[Nano Lett. 18, 1274 (2018)],并設計研發出調控磁斯格明子拓撲態的空間幾何受限新工藝[ASC Nano 13, 922 (2019)];與普林斯頓大學等相關課題組合作,在Fe3Sn2單晶合金中觀察到電子結構向列相及各向異性拓撲態[Nature 561, 91 (2018)],并觀察到磁斯格明子誘發的拓撲霍爾效應[Appl. Phys. Lett. 114,192408 (2019)];近期又在MnNiGa合金中實現了利用水平磁場對磁斯格明子自旋手性的調控[Phys. Rev. Applied 12,054060 (2019)]。這些前期研究積累,初步驗證了兩類新材料用于制作高密度磁存儲器件的可行性,也為電流調控磁斯格明子拓撲自旋結構的研究奠定了材料與物理基礎。

                  最近,該課題組博士后侯志鵬(目前就職華南師范大學)、博士生李航和博士生丁貝和研究員王文洪等,在磁斯格明子自旋手性的調控及其機理研究方面取得新進展。他們在前期Fe3Sn2研究工作基礎上,通過空間幾何受限的方法,獲得了具有高溫區穩定性的磁斯格明子單列結構。同時,結合聚焦離子束和微納加工等技術,成功制備出單列磁斯格明子微納器件,并實現了磁性斯格明子在寬達530K(100-630K)的溫區內等間距規則排列(圖1)。隨后,他們利用高分辨洛倫茲透射電鏡并結合電流脈沖技術,實時觀測到電流驅動磁斯格明子自旋手性的反轉現象。如圖2所示,在外加脈沖電流的能量密度達到109~1010A/m2這個門檻值(比驅動傳統磁疇壁低2~3個數量級),磁斯格明子自旋排列的手性在左旋(counterclockwise)和右旋(clockwise)之間交替變換。進一步,他們結合微磁理論模擬獲得了自旋手性反轉過程的一個完整物理圖像。如圖3所示,當能量較小的極化電流通過單列磁斯格明子微納器件,在自旋轉移力矩的作用下,幾何受限磁斯格明子的形狀會發生扭曲。但由于受拓撲保護,扭曲的磁斯格明子拓撲自旋結構不會發生改變。而由于左旋和右旋手性的磁斯格明子具有相同的能量,當注入的極化電流能量足夠跨越兩種自旋態之間的勢壘時,磁斯格明子的自旋手性會在自旋轉移力矩驅動下,在左旋和右旋之間發生連續反轉,整個(左旋→右旋或右旋→左旋)翻轉過程在幾個納秒之內完成。

                  該工作所揭示的幾何受限磁斯格明子自旋手性反轉的物理圖像,不僅對磁斯格明子自旋結構的多場調控研究具有重要價值,同時也對磁斯格明子材料器件應用化具有重要的指導意義。相關工作的核心成果近期以Current-Induced Helicity Reversal of a Single Skyrmionic Bubble Chain in a Nanostructured Frustrated Magnet 為題發表于《先進材料》(Advanced Materials)雜志上。

                  該工作得到科技部(2017YFA0303202)、國家自然科學基金委(11574137, 11604148, 11874410, 11974298,61961136006)以及中科院(KJZD-SW-M01)等的支持。參與該工作合作研究的還包括沙特國王科技大學教授張西祥團隊、香港中文大學(深圳)教授周艷團隊和日本東京大學教授Motohiko Ezawa等。

                解讀儀器儀表行業熱點、呈現敏感事件、更多獨家分析,盡在阿儀網微信,掃描二維碼免費閱讀。

                微信號:ayiwangapp17

                (來源: 中國科學院科技產業網 )

                標簽:

                上一篇:中科院精密測量院提出分子“阿秒鐘”方案探測量子隧穿時間 下一篇:中科院化學所初證實“臨界冰核”的存在

                為您推薦

                廣告
              1. 江蘇宏盛煙塔工程千赢体育官方网站
              2. 主營:80米磚煙囪新建,60米磚煙囪拆除,鹽城磚煙囪刷航標,宏盛煙囪刷色環,煙囪安裝避雷針,江蘇煙囪防腐工程
              3. 熱線:13921808532
              4. 上海諾淵實業千赢体育官方网站
              5. 主營:生物制藥三維構象檢測盒,赫賽汀三維構象檢測盒,賽尼哌三維構象檢測盒,美羅華三維構象檢測盒,新型單抗三維構象檢測盒,赫賽汀三維構象檢測盒,阿瓦斯汀三維構象檢測盒,蛋白A酶聯反應試劑盒
              6. 熱線:13764476310
              7. 專題報道

                美國布魯克.道爾頓公司(Bruker Daltonics Inc.)

                  布魯克.道爾頓公司是由在納斯達克上市(NASDAQ:BRKR)的布魯克集團公司(BrukerCorporation)控股經營的一個子公司,專門開發和提供基于質譜的創新性生命科學研究工具,是業界的者

              8. 安捷倫科技(中國)千赢体育官方网站
              9. 江蘇悅能高空工程千赢体育官方网站
              10. 麥克默瑞提克(上海)儀器千赢体育官方网站
              11. 島津企業管理(中國)千赢体育官方网站
              12. 人物訪談

                品牌是支撐企業發展的靈魂--訪河南鑫科高經理

              13. 產品質量乃立足之本--訪優尼康生物趙經理
              14. 江蘇三豐:致力于工業自動化儀表的研發銷售
              15. 自主創新引領產業發展--訪蘇州紐邁張經理
              16. 上海恒遠獲BIM中國總代 強強聯手推動BIM在中國市場的快速發展 -附專訪
              17. 創新引領發展,科技贏得未來--訪河南云飛科技周總
              18. 面對同行競爭始終堅持“三不準原則”--訪上海祎鴻胡總
              19. 競爭與合作共存--訪獻縣中久儀器陳總
              20. 專注研發生產可靠性環境試驗設備--訪廈門德儀許經理
              21. 新聞排行

                圖片視點

                阿儀網2020年春節放假通知
              22. 2019年度國家科技獎勵大會,“工業園區有毒有害氣體光學監測技術及應用”獲獎
              23. 我國檢驗檢測儀器行業現狀如何?十張圖為您解讀
              24. 胎壓監測產業迎政策東風,國產TPMS芯片突圍戰打響
              25. 生態環境部批準發布十一項標準為國家環境保護標準
              26. 色譜儀器需求旺盛,國產企業再遇商機
              27. 純音聽力計已被新列入強檢目錄,為量值溯源提供保障
              28. 國內儀器儀表行業面對外企沖擊,傳感器需求增大
              29. 市監局發布《透射電子顯微鏡校準規范》
              30. 萬眾期待的北斗三號系統即將全面建成
              31. 未來20年天地通信要靠實踐二十號衛星的“黑科技”!
              32. 優質產品

              33. 美國華瑞PGM-7340voc檢測儀(ppbRAE 3000+ voc檢測儀)

                美國華瑞PGM-7340voc檢測儀(ppbRAE 3000+ voc檢測儀)型號:PGM-7340¥:0—0

              34. 美國華瑞四合一氣體檢測儀(QRAE3個人用四氣體無線檢測儀)

                美國華瑞四合一氣體檢測儀(QRAE3個人用四氣體無線檢測儀)型號:PGM-2500¥:0—0

              35. 美國華瑞MultiRAE ll六合一氣體檢測儀

                美國華瑞MultiRAE ll六合一氣體檢測儀型號:PGM-6208¥:0—0

              36. 溫控表價格及產品性能特點

                溫控表價格及產品性能特點型號:AI型¥:0—0

              37. 溫控儀廠家介紹及型號選擇

                溫控儀廠家介紹及型號選擇型號:AI型¥:0—0

              38. 安全閥校驗臺價格

                安全閥校驗臺價格型號:FB-AQF-S¥:0—0

              39. 美國費舍爾數字管線探測儀

                美國費舍爾數字管線探測儀型號:Fisher TW-82¥:0—0

              40. 便攜式溶解氧測定儀

                便攜式溶解氧測定儀型號:JPB-607A型¥:0—0

              41. 離子計

                離子計型號:PXB-286型¥:0—0

              42. PHS-3G型

                PHS-3G型型號:pH計¥:0—0

              43. 電導率儀

                電導率儀型號:DDS-307A型¥:0—0

              44. pH計

                pH計型號:PHS-25型¥:0—0

              45. 相關新聞:

              46. 市監局發布《高錳酸鹽指數分析儀》征求意見稿
              47. 上海市政協委員提議:在“新片區”全新的體制戰略布局下,優先發展高端科學儀器。
              48. 生態環境部:《水質 銻的測定 火焰原子吸收分光光度法》即將實施
              49. 國家生態環境部發布《陶瓷工業廢氣治理工程技術規范》
              50. “人民一號”衛星搭載長征二號在太原成功發射
              51. NASA有點兒忙,2019高光不斷
              52. 版權申明:

                凡本網注明"來源:阿儀網"的所有作品,版權均屬于阿儀網,未經本網授權不得轉載、摘編或利 用其它方式使用。已獲本網授 權的作品,應在授權范圍內使用,并注明"來源:阿儀網"。違者本網將追究相關法律責任。

                本網凡注明"來源:xxx(非本網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其 真實性負責,且不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、網站或個人從本網下載使用 ,必須保留本網注明 的"稿件來源",并自負版權等法律責任。

                如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起兩周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

                旗下頻道

                色譜儀 光譜儀 反應釜 試驗箱 試驗機 攪拌器 培養箱 離心機 水分測定 氣體檢測 量熱儀 石油儀器 純水器 比表面儀 溫度記錄 流量計 萬用表 顯微鏡 粒度儀 測厚儀 硬度計 酸度計 元素分析 生物試劑 電線電纜 天平衡器 傳感器 食品檢測 壓力儀表 電化學 測厚儀 閥門儀表 電力儀表 干燥設備 藥物檢測
                万人消消乐赢红包