电子产品基于从一个地方传输到另一个地方的电荷。通过施加电压,电子移动、电流流动、信号传输。然而,还有另一种方法来操纵电子电流和信号:利用自旋的特性——电子的固有磁矩。这被称为“自旋电子学”,它已成为当代电子研究中日益重要的领域。
维也纳工业大学和捷克科学院组成的国际研究团队现已取得重要突破。他们成功地利用表面应变来切换反铁磁材料中的自旋。这可能会导致电子技术领域的一个重要的新研究领域。该研究发表在《先进功能材料》杂志上。
“磁性有不同类型,”维也纳工业大学维也纳科学集群研究中心的 Sergii Khmelevskyi 解释道。“最著名的是铁磁性。当材料中的原子自旋全部平行排列时,就会发生铁磁性。但也有相反的反铁磁性。在反铁磁性材料中,相邻原子总是具有相反的自旋。”因此,它们的影响相互抵消,并且无法从外部检测到磁力。
“然而,2010 年,维也纳工业大学和捷克科学院的科学家们提出了这样的想法,即这种反铁磁材料在自旋电子学应用中具有广阔的前景,”Khmelevskyi 说道。这是“反铁磁自旋电子学”这一新研究领域的开始,此后该领域得到了迅速发展。
维也纳工业大学、捷克科学院物理研究所和巴黎综合理工学院最近开展了大量工作。最大的挑战是反铁磁材料中的自旋难以操纵,但找到一种可靠而精确的方式操纵它们至关重要。只有当磁性状态能够以有针对性的方式从一种状态切换到另一种状态时,才有可能生产计算机存储单元(例如,MRAM)。