مکانیسم نادیده گرفته شده در آهن ربا ممکن است کلیدی برای spintronics باشد – ScienceDaily


در سطح جهانی ، تلاش های زیادی در زمینه فناوری انجام می شود که می تواند بسیار بالاتر از توانایی های الکترونیک معمولی باشد: اسپینترونیک. دستگاههای اسپینترون به جای اینکه بر اساس حرکت جمعی ذرات باردار (الکترونها) کار کنند ، می توانند ذخیره سازی حافظه و انتقال داده را با دستکاری چرخش ، یک ویژگی ذاتی ذرات بنیادی مربوط به حرکت زاویه ای و در نتیجه ویژگی های مغناطیسی زیادی در مواد. متأسفانه ثابت شده است که کنترل چرخشی یک چالش است و باعث می شود فیزیکدانان و مهندسان به دنبال مواد و تکنیک های م effectiveثر برای این کار باشند.

از این نظر ، مواد ضد فرومغناطیسی (AFM) نامزدهای خوبی برای اسپینترونیک هستند زیرا در برابر میدان های مغناطیسی خارجی مقاوم هستند و اجازه می دهند مقادیر چرخش را به مقیاس زمانی پیکسا ثانیه تغییر دهند. یک استراتژی امیدوار کننده برای دستکاری جهت چرخش در AFM استفاده از لیزر نوری برای تولید پالس های بسیار کوتاه مدت در یک میدان مغناطیسی است ، پدیده ای که به عنوان اثر معکوس فارادی (IFE) شناخته می شود. اگرچه IFE در AFM دو نوع گشتاور بسیار متفاوت (نیروی چرخشی) بر روی مغناطش آنها ایجاد می کند ، اما اکنون به نظر می رسد که مهمترین این دو مورد به نوعی در تحقیقات نادیده گرفته شده است.

در مطالعه اخیر منتشر شده در ارتباطات طبیعت، سه دانشمند ، از جمله پروفسور Takuya Sato از Tokyo Tech ، ژاپن ، به بررسی این موضوع پرداخته اند. پویایی چرخش در AFM با مجموع دو اصطلاح توصیف می شود: گشتاور میدان و گشتاور مشابه استهلاک. مورد دوم ، همانطور که واژه “میرایی” به آن اشاره دارد ، مربوط به فروپاشی تدریجی (یا انقراض) نوسانات چرخشی ناشی از پالس های نوری بر روی ماده است.

تاکنون دانشمندان گشتاور میراگر را فقط از نظر آرامش چرخشی پس از تحریک بررسی کرده اند و معتقدند دامنه آن در طی روند تحریک چرخش فوق کوتاه اندک است. با این حال ، در این مطالعه ، پروفسور Satoh و همکارانش دریافتند که در بعضی موارد او بازیکن اصلی از نظر تغییر جهت چرخش به دلیل IFE است. آنها از طریق تجزیه و تحلیل نظری و تأیید تجربی در YMnO3 و HoMnO3 ، شرایطی را که تحت آن اثر میرایی به مکانیسم غالب تحریک چرخش تبدیل می شود ، روشن کردند.

تفسیر ساده یافته ها می تواند به شرح زیر باشد. یک پاندول آویز (جهت مغناطش) را تصور کنید ، در قوس های گسترده در حال نوسان است ، و یک بیضی کاملاً برجسته ترسیم می کند. گشتاور شوک مانند یک اختلال فوری بزرگ در جهت قطر کوچک ایجاد می کند ، آن را “منحرف” می کند و باعث می شود مانند یک نوک چرخشی که در حال سقوط است خم شود. پروفسور توضیح می دهد: “در غیر این صورت ، مغناطش کوچک همراه با استهلاک به دلیل بیضوی بودن بسیار ذاتی AFM باعث چرخش زیادی می شود”. ما راهی برای تنظیم خواص مواد برای برنامه های خاص اسپینترون پیدا کرده ایم. “

این سه دانشمند همچنین آزمایش کردند که چگونه دینامیک چرخش تحت تأثیر دما قرار می گیرد ، که بعد از آستانه های خاص نظم ضدفرمغناطیسی را تحت تأثیر قرار داده و حتی از بین می برد. با قرار دادن مواد در نزدیکی نقاط انتقالی بحرانی ، آنها موفق به ایجاد اثر بارزتر از لحظه میرایی می شوند. پروفسور Satoch با هیجان از نتایج خاطرنشان می کند: “نتایج ما نشان می دهد که گشتاورهای تولید شده از طریق نوری می توانند ابزاری طولانی مدت را برای انجام کارآمد سوئیچینگ چرخش فوق العاده سریع در AFM فراهم کنند.”

اگرچه مطمئناً قبل از اینکه اسپینترونیک کاربردی به واقعیت تبدیل شود ، تحقیقات بیشتری انجام خواهد شد ، بدیهی است که کشف اولین مکانیزم برای دستکاری ایدز از اولین اقدامات است. این مطالعه ثابت می کند که چنین مکانیزمی می تواند در پدیده هایی پنهان شود که ما آنها را می شناسیم و از آنها چشم پوشی می کنیم!

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط موسسه فناوری توکیو. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: packge-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>