2013年2月8日
尽管科学家已经意识到近150年来磁性和电是同一谚语硬币的两个方面,但研究人员仍在尝试寻找新的方法来利用材料的电行为来影响其磁性行为,反之亦然。
得益于由美国能源部Argonne国家实验室领导的国际研究人员团队的新研究,物理学家开发了新的方法来控制特定类别的材料中的磁性秩序,称为“磁性电子”。亚博网站下载
磁性电子的名字是从它们的磁性和电特性相互耦合的事实。由于这种物理环节有可能通过电信号控制其磁性行为,反之亦然,因此科学家对磁电材料特别感兴趣。亚博网站下载
Argonne高级光子源物理学家Philip Ryan说:“电力和磁性本质上是相同的实体。”“我们的研究旨在通过巧妙地改变材料的结构来强调电气和磁参数之间的耦合。”
由Argonne领导的团队专注于化合物EUTIO3(Eutopium-Titanium氧化物),该团队具有简单的原子结构,特别适合实验。钛原子位于由欧洲和氧原子建造的笼子中间。首先通过在具有较小晶格的类似晶体上生长eutio3的薄膜来压缩笼子,然后施加电压,钛略微移动,将系统偏振,更重要的是改变材料的磁顺序。
瑞安说:“欧洲餐厅和钛合金共同控制了这两个物业。”“钛的位置会影响电行为,而欧洲占者产生了磁性。对系统的耦合行为有共同的责任。”
这种新的交叉耦合磁电电性方法可以证明朝着开发下一代内存存储,改进的磁场传感器以及许多其他梦想的其他应用程序迈出的关键步骤。不幸的是,科学家仍然有一种方法可以将这些发现转化为商业设备。
潜在的磁性和电气记忆都对研究人员具有明显的吸引力。电气记忆 - 就像当今电子产品中使用的那种 - 允许计算机快速且非常有效地编写数据。磁性记忆的能源效率较低,但非常健壮。
瑞安说:“我们对磁性电解学的了解越多,我们就越开放这个空间,使我们两全其美。”
由于这些特殊材料中的电和磁参数是如此紧密地联系在一起,因此工程师可能还能够在将来使用它们来创建非二进制记忆。亚博网站下载
瑞安说:“与其只有'0'或a'1,您可以拥有更广泛的不同价值观。”“很多人都在研究这种逻辑的样子。”
根据自然通讯中发表了一份基于研究的论文,“单相材料中电场对电场对磁相互作用的可逆控制”。
来源:http://www.anl.gov/