Группа ученых под руководством профессора Шэн Чжигао из лаборатории сильных магнитных полей (Хэфэйский институт физических наук, Китайская академия наук) вместе с коллегами из Университета Радбауд (Нидерланды) обнаружила, что мощное магнитное поле может влиять на сверхбыстрое размагничивание в двумерных ферромагнетиках.

Результаты опубликованы в издании National Science Review.

Раньше считалось, что магнитные поля слабее 1 тесла почти не меняют процесс, но эксперименты с Fe₃GeTe₂ (слоистым материалом, перспективным для спинтроники) показали обратное. Оказалось, что поле в 7 тесла ускоряет размагничивание на 60%, но при этом снижает его эффективность на 34%. Это противоречивое влияние раньше не замечали — возможно, потому, что никто не проверял такие сильные поля.

Спинтроника — раздел электроники, где информация передается не электрическим током, а спинами электронов (их «вращением»). Это позволяет создавать устройства с меньшим нагревом и большей скоростью.

Объяснение нашли через изменение спиновой энтропии — грубо говоря, магнитное поле «раскручивает» спины быстрее, но часть энергии при этом теряется. Важно, что эффект усиливается при температурах около –73°C, что близко к условиям работы электроники.

Что это дает

• Ускорение процессов в тысячу раз (до фемтосекунд).
• Новые подходы к управлению памятью в устройствах.

Неочевидный нюанс: механизм универсален — похожее поведение можно ждать и в других материалах.

1. Главный плюс — потенциальное применение в сверхбыстрой памяти. Если научиться локально включать/выключать магнитные поля в чипах, можно создать устройства, где данные записываются не за наносекунды (как сейчас), а за доли пикосекунд. Это особенно важно для ИИ-систем, где скорость обработки информации — узкое место.
2. Второй аспект — энергоэффективность. Если часть процессов удастся заменить на управление полями (вместо нагрева или сложных структур), это снизит энергопотребление.

Исследование не учитывает, как поведение материала изменится в реальных микросхемах, где магнитные поля редко достигают 7 тесла. Кроме того, эксперименты проводились при низких температурах — непонятно, сохранится ли эффект при +20°C.

Ранее ученые выяснили, что сильное магнитное поле заставляет частицы крутиться наоборот.