新模型为优化铺平了道路工程的磁性材料

微观材料分析是至关重要的亚博网站下载在下一代纳米电子设备实现所需的性能,如低能耗、高速度。然而,这些设备所涉及的磁性材料往往表现出令人亚博网站下载难以置信的复杂的纳米结构和磁域之间的相互作用。反过来,这使功能设计的挑战。

传统上,研究人员进行了可视化分析的微观图像数据。然而,这往往使这些数据定性和高度主观的解释。缺少的是一个因果机制的分析纳米磁性材料的复杂的相互作用。亚博网站下载

在近期发表的一项突破科学报告,Masato Kotsugi教授领导的研究小组从东京理科大学,日本成功地自动化的解释微观图像数据。亚博老虎机网登录这是通过使用一个“扩展朗道自由能模型”的团队开发了使用组合拓扑结构,数据科学和自由能。亚博老虎机网登录模型可以说明物理机制以及关键位置的磁场效应,并提出一个最优结构的纳米设备。模型使用基于物理特性来将能量信息空间景观,这可能适用于理解复杂的交互在各种各样的纳米材料。亚博网站下载

传统的分析是基于显微镜图像的目视检查,并与材料的关系函数只定性表达,这是材料设计的一个主要瓶颈。我们的扩展朗道自由能模型使我们能够识别的物理起源和位置在这些材料的复杂现象。亚博网站下载这种方法克服了explainability深度学习,所面临的问题,在某种程度上,重塑新的物理定律,”Kotsugi教授解释道。这项工作是由KAKENHI、jsp和创造的MEXT-Program创新核心技术电力电子。

团队在设计模型时,利用先进的科学技术领域的拓扑结构和数据扩展朗道自由能模型。亚博老虎机网登录这导致了一个模型,使nanomagnets磁化反转的因果分析。然后团队进行自动识别的物理起源和原始磁畴的可视化图像。

他们的研究结果表明,缺陷附近的退磁能源产生磁效应,负责的“固定现象。”Further, the team could visualize the spatial concentration of energy barriers, a feat that had not been achieved until now. Finally, the team proposed a topologically inverse design of recording devices and nanostructures with low power consumption.

在这项研究中提出的模型预计将导致广泛的应用于自旋电子元件的发展,量子信息技术和网络3。

我们建议的模型优化开辟了新的可能性的磁性材料工程。扩展方法最终将使我们能够澄清“为什么”和“,”表示的功能材料。材料的分析功能,曾经依靠目视检查,现在可以量化,使精确的功能设计,“乐观Kotsugi教授总结道。

来源:https://www.tus.ac.jp/en/

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