Skyrmion Bilgisayar Devresi Konsepti

RIKEN Acil Madde Bilimi Merkezi’nden bilim adamları ve ortak çalışanlar, tek skyrmion’ları (gelecekteki ultra yoğun bilgi depolama cihazlarında bilgi işlem bitleri olarak kullanılabilecek küçük manyetik girdaplar) oda sıcaklığında elektrik akımı darbeleri kullanarak değiştirebileceklerini gösterdiler.

Manyetik alan duvarlarını sürmek için kullanılanlardan birkaç kat daha düşük olan küçük elektrik akımları altında hareket ettirilebilen küçük parçacıklar olan Skyrmion’lar, düşük enerji tüketimine sahip veri depolama cihazlarında gelecek vaat eden uygulamalar geliştirme umuduyla inceleniyor. Spintronics cihazları yaratmanın anahtarı, tek bir küçük girdabı etkili bir şekilde manipüle etme ve ölçme yeteneğidir.

Bugüne kadar yapılan araştırmaların çoğu, boyut olarak bir mikrometre veya daha fazla skyrmion dinamikleri veya oda sıcaklığının altında stabilize edilmiş skyrmion kümeleri üzerine odaklanmıştır. Mevcut araştırma için, yayınlanan Doğa İletişimi, araştırmacılar kobalt, çinko ve manganez bileşiğinden oluşan ince bir manyetik plaka kullandılar.9çinko9Mn2, kiral kafes mıknatıs olarak bilinir. Lorentz transmisyon elektron mikroskobu kullanarak oda sıcaklığında 100 nanometre boyutunda tek bir skyrmion dinamiklerini doğrudan gözlemlediler. Nanosaniye ölçeğinde ultra hızlı elektrik akımı darbelerine maruz bıraktıklarında, manyetik alanı çevirerek skyrmion’un hareketlerini izleyebildiler ve Hall hareket yönlerini kontrol edebildiler. Grup, skyrmion’un hareketinin, elektrik akımı uyarısı altında sürünme hareketi yoluyla sabitlenmiş bir statik durumdan bir akış hareketine dinamik bir geçiş gösterdiğini ve skyrmion’un saniyede 3 metreden fazla nispeten hızlı hızını ölçtüğünü buldu.

RIKEN CEMS’te özel bir doktora sonrası araştırmacı olan ilk yazar Licong Peng’e göre, “Bu çok heyecan verici, çünkü ilk kez, kiral kafes mıknatıslarda oda sıcaklığında tek skyrmionları manipüle etmek için elektrik akımlarını kullanabildik.”

Araştırma grubunun lideri Xiuzhen Yu’ya göre, “Bu araştırma, çeşitli topolojik spin dokularının dinamikleri üzerine daha fazla çalışmaya yol açacak ve skyrmion tabanlı cihazların geliştirilmesine yol açacaktır.”

Referans: “Oda sıcaklığındaki kiral kafes mıknatısta akım güdümlü tek skyrmion hareketinin dinamik geçişi” 24 Kasım 2021, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-021-27073-2





#Acil #Madde #Bilim #Adamları #Oda #Sıcaklığında #Tek #Bir #Skyrmionu #Başarıyla #Manipüle #Ediyor