有望应用于低功耗器件的研发

2020-01-03 20:54栏目:军事资讯
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[奥门金沙,据物理学组织网站2017年5月23日报道]奥门金沙网址, 计算机通过穿梭于电路和导线间的电流来对数据进行传输和处理。然而电流遇到电阻所产生的热量会对器件的性能及安全性造成破坏。为了将热损耗降到最低并进一步优化低功耗技术性能,研究人员正在探索其它节能的信息处理方式。美国能源部阿贡国家实验室的研究人员就一直在探索可对电子磁自旋进行操控的自旋电子学方法。

在自旋电子学中,可以将数字信息看作是指向某一方向的磁铁和指向其反向的另一个磁铁。研究人员感兴趣的是如何能将磁激发应用于信息的处理过程之中,用磁的形式处理信息所产生的功耗要比用电荷作为信息载体少很多。

美国能源部的研究人员在一份发表在《纳米快报》的研究报告中指出,他们发现了一种可应用于低功耗器件开发的磁绝缘体材料,为发展以电子自旋作为信息载体的高速、低功耗自旋电子器件奠定了坚实的基础。

研究人员研究的这种材料名为钇铁石榴石,是一种可高效、低功耗地产生并发射自旋电流的磁绝缘体。由于钇铁石榴石器件具有低功耗的特点,可用于微波和雷达技术之中。近期,研究人员在钇铁石榴石中发现的自旋电子学效应,使其又获得了在自旋电子学应用的潜力。

在研究报告中,研究人员对有电流通过的小尺寸钇铁石榴石样品的自旋动力学性能进行了表征。对如此小尺寸的钇铁石榴石样品进行自旋动力学研究还尚属首次。其意义十分重大,因为只有足够小尺寸的钇铁石榴石样品才具有在低功耗器件中进行成功集成的潜力。

研究人员利用电子束光刻技术将钇铁石榴石样品与铂纳米线进行连接,构造出微米级尺寸的钇铁石榴石/铂结构。然后通过电学测试对其磁动力学性能进行表征,并研究了这些动力学性能受钇铁石榴石材料尺寸缩小的影响。

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