Читање на промената на електричниот отпор на магнетните скочници се должи на магнетниот
Читање магнетни скочници
Промена на електричниот отпор поради структури на магнетни вртлози
Најмалите магнетни вртлози - т.н. скочници - во моментов се дискутира како ветувачки кандидати за битови во идните робусни и компактни медиуми за складирање на податоци.
Ваквите егзотични магнетни структури може да се детектираат во последните неколку години на Универзитетот во Хамбург во ултра-тенки магнетни слоеви и повеќеслојни системи, бидејќи тие веќе се користат во главите на хард дискови за читање/запишување и во магнетни сензори. За да се прочитаат скокалници, претходно беше потребен друг магнет.
Сега истражувачите од Универзитетот во Хамбург и Универзитетот Кристијан-Албрехтс-Зи Кил (CAU) покажаа дека во принцип е многу полесно да се детектираат скокалници бидејќи електричниот отпор драстично се менува во структурите на магнетниот вртлог. За идните концепти за складирање на податоци, ова ветува огромно поедноставување во производството и примената.
Стабилни вртлози во магнетни материјали (види слика) беа предвидени пред повеќе од 25 години, но можеа да се докажат само експериментално пред неколку години. Откривањето на ваквите скочници во тенки магнетни слоеви и повеќеслојни, кои денес веќе се користат во многу технолошки апликации, и можноста за поместување на овие скокалници со дури ниски густини на електрична струја, ја отвори перспективата за нивно користење како битови во нови видови складирање на податоци.
Компанија за статијата
Теми во статијата
Досега, индивидуалните магнетни вртлози беа откриени или со електронска микроскопија или со мерење на промената на отпорноста во контакт со тунел со магнетна сонда. Научниците од Универзитетот во Хамбург сега со помош на скенирачки микроскоп за тунелирање можеа да докажат дека отпорноста се менува и кога се користи немагнетски метал за мерење.
„Во нашиот експеримент, можеме да преместиме метален врв над површината со атомска прецизност и на тој начин да ја измериме отпорноста на небото на различни позиции“, вели Кристијан Ханекен, докторанд во групата на проф. Роланд Визендангер. Ова овозможува да се открие зависна од локација промена на отпорноста во магнетниот вртлог. „Наб observedудуваната промена на отпорноста може да биде до 100 проценти и на тој начин овозможува лесно откривање на небесните армии“, како што вели Др. Кирстен фон Бергман објаснува.
Заедно со теоретски физичари од Универзитетот во Кил, истражувачите беа во можност да објаснат дека промената на отпорноста во магнетниот вител се должи на навалување на магнетите на атомската шипка од еден до друг атом (види слика). Колку е поголем аголот помеѓу соседните магнети за шипки, толку повеќе се менува електричниот отпор.
„Електроните имаат вртење, што значи дека тие комуницираат со магнетната структура“, вели проф. Стефан Хајнце од Универзитетот во Кил. Кога електроните се движат низ магнетниот вртлог, тие го чувствуваат наклонот помеѓу магнетите на атомската шипка, што предизвикува локално да се менува отпорот на материјалот. „Можевме да го разбереме овој ефект со помош на комплексни нумерички компјутерски симулации на електронските својства и да развиеме едноставен модел за промена на отпорноста“, објаснува докторскиот студент Фабијан Оте.
Овој новооткриен ефект може да се користи во идните апликации за да се прочитаат битовите на скочниците на едноставен начин. Можноста да се користат какви било метални електроди го прави производството и работењето на новите елементи на меморија значително полесно.
Оригинална публикација:
Електрично откривање на магнетни скочници со тунелирање на неколинеарна магнеторезистенција, Кристијан Ханекен, Фабијан Оте, Андре Кубецка, Бертранд Дупе, Никлас Роминг, Кирстен фон Бергман, Роланд Визендангер и Стефан Хајнце, Нанотехнологија на природата, објавување на Интернет од 05.10.2015, ДОИ: 10.1038/нанано.2015 година.218.