2020年10月22日
新南威尔士大学的一项新研究全面回顾了磁结构的多铁性材料铁酸铋(BiFeO3-拍频振荡器)。
位联席作者,舰队博士生斯图亚特·伯恩斯(新南威尔士大学)
审查进展舰队的低能电子搜索,结合当前知识磁顺序拍频振荡器电影,并给研究者一个坚实的平台,进一步发展这种材料在低能磁电的记忆。
拍频振荡器的独特之处在于,它显示磁性和电子订购(即“热能”)在室温下,允许低能量转换的数据存储设备。
热能:结合磁性和电子订购低能耗数据存储
多铁性材料有一亚博网站下载个以上的命令参数。
例如,一个磁性材料显示磁秩序:你可以想象的物质是由大量的整齐的排列(命令),小磁铁。
一些资料显亚博网站下载示电子订单-一个属性被称为铁电性,可以考虑磁场的电当量。
在铁电材料,有些原子带正电,其他人则带负电,这些原子排列在材料给出了特定材料的电荷。
在自然界中,一小部分已知的材料具有磁性和铁电顺序(拍频振荡器的情况一样),亚博网站下载因此被称为多铁性亚博网站下载材料。
磁性和铁电秩序之间的耦合的多铁性材料解锁有趣的物理和打开的应用程序,比如节能电子产品,例如在非易失性存储设备。
研究舰队关注的潜在使用这种材料作为切换机制。亚博网站下载
传统硬盘存储的数据依赖于每一位的磁状态切换:从0到1,为零。但这需要一个相对大量的能量来产生所需的磁场来实现此目标。
在一个“多铁性记忆”,磁性和铁电秩序之间的耦合可以让“翻转”一点的状态电场,而不是一个磁场。
电场是少很多积极的成本比磁场产生,所以多铁性的记忆将是一个重大的胜利ultra-low-energy电子、舰队的一个关键目标。
拍频振荡器:一个独特的多铁性材料
铁酸铋(拍频振荡器)热能是独一无二的:它的磁性和铁电持续到室温。大多数由只表现出两个订单参数在远低于室温,使他们不切实际的低能电子产品。
(没必要设计低能电子如果成本你更多的能量来冷却系统比你保存操作。)
这项研究
新的新南威尔士大学研究评论铋铁氧体的磁结构;特别是,当它成长为一层薄的单晶衬底。
本文检视拍频振荡器的复杂磁秩序,和许多不同的实验工具用于探测和帮助理解。
热能是一项具有挑战性的话题。例如,对于研究人员试图进入该领域,很难得到一个全貌的磁性拍频振荡器从任何一个参考。
“所以,我们决定写它,”丹尼尔Sando博士说。“我们处在完美的位置,正如我们在我们头顶上的所有信息,斯图尔特写了一章文献综述,我们有必要结合物理背景来解释重要的概念书籍的方式。”
结果是一个全面的、完整的、详细的评论文章,吸引大量的注意力从研究者和将成为一个有用的参考。
位联席作者斯图尔特·伯恩斯博士解释了新的热能领域的研究人员将获得的文章:
“我们结构化审查build-your-own-experiment starter pack:读者将通过拍频振荡器的年表,选择技术利用(与各自的优势和缺陷)和各种有趣的方式修改物理在起作用。有了这些作品,实验会知道会发生什么,可以专注于工程新的低能耗设备和内存架构。”
其他作者,Oliver Paull说“我们希望在我们领域的其他研究人员会使用这个工作训练他们的学生,学习材料的细微差别,和有一个一站式参考文章包含所有相关的引用——后者本身极其宝贵的贡献。”
伊Valanoor教授补充道“本文最充实的方面是它的风格是章教科书。我们想尽了一切!”
拍频振荡器的讨论文件包括合并功能设备,用铁电性和磁性,之间的交叉耦合和反铁磁性的自旋电子学等新领域,电子的自旋的量子力学性质可以用来处理信息。
实验者的指南摆线或Noncollinear外延BiFeO反铁磁性3发表在先进材料亚博网站下载2020年9月(DOI 10.1002 / adma.202003711)。
在舰队学习热能
纳(“纳吉”)Valanoor在悉尼新南威尔士大学的团队已经全面研究拍频振荡器和其他ferroic材料,对相关研究获得了广泛的赞赏,和取得重大进步。亚博网站下载
团队综合了铁电和铁磁异质结构和其他小说所使用的拓扑氧化物舰队人员寻求低能晶体管,在该中心的研究主题1和使能技术。
舰队(中心未来的低能电子技术)是澳大利亚研究委员会卓越中心汇集超过一百人员,寻求开发超低能量电子面临的挑战在计算,使用已消耗了全球8%的电力,每十年翻一倍。
来源:http://www.fleet.org.au/