研究者らが長期的な課題の解決策を実証し、スピントロニクスとデータストレージ技術にメリットをもたらす

更新: 2 年 2023 月 XNUMX 日 タグ:eliclt
研究者らがスピントロニクスとデータストレージ技術にメリットをもたらす長期的な課題の解決策を実証
a) 逆スピネルNiCoの結晶構造2O4、四面体カチオンの位置 (Td、青い副格子の中心)は Co で占められていますが、八面体サイト(Ohb) 異なる価数状態での Ni および Co イオンのスピン占有の可能性。破線の矢印は、Ni 間の電子ホッピングの可能性を示します。2 + そしてニー3 + それらが共存する場合。 クレジット: 先端科学 (2023年)。 DOI: 10.1002/advs.202302956

最近発表された論文では、 先端科学、ドイツのベルリンにあるポール・ドルーデ研究所と中国のアモイにあるアモイ大学の研究者らは、フェリ磁性NiCoが存在することを実証した。2O4 (NCO) は、強力な面外磁化を持つ材料を見つけるという長期的な課題に対するソリューションを構成します。

さらに、彼らは、NCO の電気的および磁気的特性を広範囲に調整できることを示しました。 研究チームはまた、異常な基本的な磁気輸送現象の起源も解明した。 これらの発見は、新しいスピントロニクス応用への道を開き、現在の設計を超えた将来の高密度メモリのためのソリューションを提供します。

将来のスピントロニクスのための新しい磁性酸化物を開発し、その基本的な特性を理解することを目的として、Lv. 他。 ニコが証明した2O4 は、その堅牢な面外磁化と柔軟な調整可能性により、有望なスピントロニクス材料として際立っています。 結果として、NCO の利用は、反強磁性材料に基づいた最近報告された概念を超えた、新しいフェリ磁性スピントロニクス概念と次世代高密度メモリへの道を開きます。

高密度メモリで PMA を実現するには通常、極薄の個々の層を備えた超格子構造が利用されるため、堅牢な垂直 (面外) 磁気異方性 (PMA) を持つ磁性材料の同定は今日のスピントロニクスにとって極めて重要です。 比較的厚い膜で堅牢な PMA を含む材料は、デバイス製造の困難がはるかに少ないため、コスト効率が高くなります。

Lv.の勉強。 他。 PMA に加えて、NCO 膜の全体的な輸送特性と磁気特性は、さまざまな価数状態 (Ni2+ vs. Ni3+)。 実際、NCO フィルムの材料特性は、絶縁性と金属性の挙動の間で調整できる導電率に大きく依存することがわかっています。

基本的にはLv. 他。 異常ホール効果 (AHE) における異常な符号反転の起源が、根底にある異なるメカニズム間の競合の結果であることを明らかにしました。 実際、著者らは、他の単相材料ではこれまで報告されていない、NCO 膜の厚さに関係なく AHE の符号を調整できることを実証しています。

この研究では、低導電率材料 (~102 Ω) におけるスキュー散乱の寄与も初めて明らかにしました。-1cm-1)。 これまで、このような AHE への寄与は、高導電率 (約 106 Ω) を備えたスーパークリーンな金属についてのみ報告されていました。-1cm-1)。 これに関連して、NCO フィルムは、磁性材料内の量子輸送を研究および操作するための新しいプラットフォームを構成します。

磁気輸送現象と調整可能な磁気特性に関する追加の知識の両方に基づいて、強磁性 NCO はその後の研究に大きな期待をもたらします。 したがって、この研究は、基礎研究、新しいスピントロニクス応用の設計、および高密度メモリの産業開発にとって幅広い関心を集めています。