首页 资料特性的新才能,新研讨能否提醒三维纳米陀螺仪杂乱的磁结构?

资料特性的新才能,新研讨能否提醒三维纳米陀螺仪杂乱的磁结构?

来自多国的研讨小组提醒了纳米级陀螺体的磁性状况,即三维手性网状纳米结构。这些发现为研讨与自旋电子学相关的非传统信息处理和紧迫现象增加了一个新的候选体系。相互作用的纳米结构阵列,供给了完成史无前例的资料…

来自多国的研讨小组提醒了纳米级陀螺体的磁性状况,即三维手性网状纳米结构。这些发现为研讨与自旋电子学相关的非传统信息处理和紧迫现象增加了一个新的候选体系。相互作用的纳米结构阵列,供给了完成史无前例的资料特性才能,因为相互作用能够发生新的“新式”现象。在磁学中,到现在为止,这种突现现象只在二维、人工自旋和磁晶体中被证明。

但是,完成磁性“超资料”的发展遭到两个妨碍阻止,这种资料能够经过在三维中显现紧迫效应来构成先进自旋电子器件的根底。第一个问题是需求制作标准小于100 nm的杂乱三维积木块,第二个问题是可视化它们磁构型的应战。因而,研讨小组决议研讨纳米标准的磁陀螺仪,即由三个相连极点组成的三维网络,这些极点由三个曲折的纳米线状支柱组成。

图示:单反转网络的结构单元示意图,从一对极点开端,这对极点同享三根支柱中的一根,并被一个“歪曲”视点偏移;中心图画显现了极点对怎么组成一个陀螺体单元,右侧的图画显现了单元怎么拼装成陀螺体网络。

陀螺仪招引了很多人的爱好,因为虽然它们很杂乱,但它们能够从精心制造的聚合物组合中自拼装,这些聚合物能够用作三维模具或模板来构成独立的纳米结构。当支柱连接成螺旋线时,陀螺仪有一种“利手”或手性,其形状使磁陀螺仪成为测验从曲率中呈现新磁性猜测的抱负体系。对陀螺仪光学性质的丈量,乃至标明陀螺仪能够具有拓扑特性,这与手征效应一同是现在开发新式自旋电子器件的抢手课题。

图示:自拼装制备Ni-Fe回旋纳米结构工艺示意图。

但是,因为陀螺仪中或许存在的磁态没有确认,因而进行了这项研讨。研讨人员经过嵌段共聚模板和电堆积,制备了直径为11 nm的支柱和42 nm的单元Ni75Fe25单陀螺体和双陀螺体纳米结构。这些标准与Ni-Fe中的畴壁宽度和自旋波波长适当,然后用离轴电子全息术对陀螺仪纳米颗粒进行成像,这能够以纳米空间分辨率领会陀螺仪支柱及其周围的磁化和杂散磁场形式。

凭借有限元微磁模仿对图画的剖析,提醒了一种非常杂乱的磁状况,它是全体铁磁的,但没有仅有的平衡构型,这意味着磁陀螺能够选用很多的安稳状况。这些发现使磁陀螺仪成为储藏库核算和自旋波逻辑等使用的候选目标,这项研讨向三维纳米标准磁性超资料迈出了令人兴奋的第一步,这种资料能够用来发现新的新式效应,并促进根底和使用自旋电子学的研讨。

图示:(左)用电子全息成像的Ni-Fe回旋体纳米结构中及其周围的杂散场图样,其间包括单回旋区和双回旋区,纳米结构的概括用赤色表明;(右)Ni-Fe陀螺纳米颗粒磁化散布的微磁模仿,色轮显现磁化方向;箭头高亮显现一组反转支柱的均匀方向。

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