В ходе нового исследования ученые с помощью новой методики подтвердили ранее не обнаруженное физическое явление, которое может быть использовано для улучшения хранения данных в следующем поколении компьютерных устройств. Спинтронные запоминающие устройства, подобные тем, что используются в некоторых высокотехнологичных компьютерах и спутниках, используют для хранения и считывания информации магнитные состояния, порождаемые собственным угловым моментом электрона. В зависимости от физического движения спин электрона создает магнитный ток. Это явление, известное как «спиновый эффект Холла», имеет ключевое применение для магнитных материалов во многих областях, начиная от маломощной электроники и заканчивая фундаментальной квантовой механикой. Совсем недавно ученые обнаружили, что электроны также способны генерировать электричество за счет второго вида движения: орбитального углового момента, аналогичного тому, как Земля вращается вокруг Солнца. Это явление известно как «орбитальный эффект Холла», говорит Роланд Каваками, соавтор исследования и профессор физики Университета штата Огайо. Теоретики предсказывали, что при использовании легких переходных металлов — материалов, обладающих слабыми спиновыми холловскими токами, — магнитные токи, порождаемые орбитальным эффектом Холла, будет легче обнаружить, протекая рядом с ними. До сих пор прямое обнаружение такого явления было проблематичным, но в исследовании, проведенном под руководством аспиранта-физика Игоря Лялина и опубликованном сегодня в журнале Physical Review Letters, продемонстрирован метод наблюдения этого эффекта.
Вместо этого команда Каваками продемонстрировала орбитальный эффект Холла, отражая поляризованный свет, в данном случае лазерный, на различные тонкие пленки легкого металла хрома, чтобы исследовать атомы металла на предмет потенциального накопления орбитального углового момента. После почти года кропотливых измерений исследователям удалось обнаружить четкий магнитооптический сигнал, свидетельствующий о том, что электроны, собранные на одном конце пленки, проявляют сильные орбитальные свойства эффекта Холла. По словам Каваками, это успешное обнаружение может иметь огромные последствия для будущих приложений спинтроники.
Снижение общего количества энергии, необходимого для эффективной работы будущих магнитных материалов, потенциально может позволить снизить энергопотребление, повысить скорость и надежность, а также увеличить срок службы технологии. По словам Каваками, использование орбитальных токов вместо спиновых может сэкономить время и деньги в долгосрочной перспективе. Отмечая, что данное исследование открывает возможность узнать больше о том, как эти странные физические явления возникают в других видах металлов, исследователи заявляют, что они хотят продолжить изучение сложной связи между спиновыми и орбитальными эффектами Холла. 13.10.2023 |
Хайтек
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов | |
Технологию создания жаропрочных сплавов на&nbs... |
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки | |
Уникальную технологию повышения надежности сва... |
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС | |
Первый российский комплект интегральных схем д... |
Российские ученые приблизились к созданию искусственной сетчатки | |
Оптоэлектронный синапс — мемристор ... |
Экологичная замена полиэтиленовым упаковкам разработана в МГУ | |
Биоразлагаемый полимер — полипропил... |
CS: Создана технология производства компонентов для шампуней и лекарств | |
Исследователи из России и Китая разр... |
APN: Фотонные вычисления помогут продвинуться в области аналоговых вычислений | |
Дифференциальные уравнения с частными про... |
Ученые НИТУ МИСИС разработали магнитные микропровода для имплантатов и датчиков | |
Новые ультратонкие аморфные микропровода, кото... |
NP: Открыт новый метод, предлагающий решения для сложных задач визуализации | |
Новый метод вычислительной голографии позволяе... |
В Пермском Политехе усовершенствовали алгоритм оценки состояния оборудования | |
Для оценки состояния оборудования или все... |
NP: Создана фотонная решетка, способная манипулировать квантовыми состояниями | |
Синтетическую фотонную решетку, которая может ... |
Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония | |
Физики из Китая выяснили, что период... |
В КФУ импортозаместили катализатор, который уже используют на предприятии СИБУРа | |
Технологию производства катализатора скелетной... |
LS&A: Кремниевые метаповерхности открыли доступ к инфракрасной визуализации | |
Инфракрасная визуализация помогает лучше понят... |
ACIE: Синтезированы молекулы, обратимо меняющиеся под воздействием света и тепла | |
В эпоху облачных хранилищ мало кто создае... |
PRXQ: Создана гибридная технология исправления ошибок в квантовых вычислениях | |
Одна из главных задач в создании ква... |
V&PP: Ученые приблизились к созданию печатной активной электроники | |
Активная электроника, которая управляет электр... |
NatComm: Киригами поможет усовершенствовать антенны для беспроводных технологий | |
Будущее беспроводных технологий – от&nbs... |
MIT: С новой технологией 3D-печати — выше скорость изготовления и меньше отходов | |
Если использовать 3D-принтер специальным образ... |
Nature Methods: Ученые добились нанометрового разрешения с обычным микроскопом | |
Более простой и недорогой способ получени... |
PRL: Свет помог визуализировать магнитные домены квантовых антиферромагнитов | |
Визуализировать с помощью света магнитные... |
Science: Найден святой грааль для каталитической активации алканов | |
Новый метод активации алканов, разработанный и... |
AENM: Создан новый метод синтеза для снижения температуры спекания электролитов | |
Новый метод синтеза электролитов разработали у... |
Advanced Science: Разработан клей, отлично схватывающий во влажных условиях | |
Учёные разработали новый клей, вдохновлённые о... |
Advanced Science: Ученые предложили освободить мозг роботов для сложных задач | |
Инженеры придумали, как передавать робота... |
Открыт метод 3D-полимеризации с использованием маломощных лазерных осцилляторов | |
Прямая лазерная запись, LDW, с использова... |
SciAdv: Состоялась первая успешная демонстрация двухмедийной NV-лазерной системы | |
Измерение крошечных магнитных полей, таких как... |
В ПНИПУ нашли способ сохранить данные после тестов высокотехнологичных изделий | |
Стендовые испытания — важный этап р... |
Advanced Materials: ИИ ускоряет открытие энергетических и квантовых материалов | |
Новый инструмент на основе искусственного... |
В КНИТУ получили суперконструкционный полимер для медицины | |
Учёные сразу нескольких кафедр КНИТУ вместе с&... |