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自旋波让将来芯片不再烫手

2019-12-02 科技日报 刘万生 马坤
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  日前,大年夜连理工大年夜学物理学院、三束材料改性教导部重点实验室传授王译与新加坡国立大年夜学传授Hyunsoo Yang协作,应用自旋波翻转磁矩完成数据存储与逻辑运算。该成果11月29日发表于《迷信》。

  现代电子器件尺寸愈来愈小,芯片中因电荷高速活动和频繁碰撞激起严重发热,不只形成高能耗,并且限制芯片处理速度与集成密度的进步,成为妨碍以后器件生长的一个严重成绩。

  为此,王译与Hyunsoo Yang创新性提出应用自旋波(准粒子:磁振子)来驱动磁矩翻转,完成芯片“0”和“1”的信息存储和逻辑运算,这完全不合于以往经过过程有热耗散电子自旋注入的传统技巧。自旋波不局限于电子导体,可以以“波”的方法在多种介质中无热耗散、低阻尼、长间隔传播自旋信息,重要的是该过程不须要导电电荷参与,是以这类新机制可以从根本上冲破传统芯片发热、耗电等瓶颈。

  研究人员设计了异质薄膜构造,反铁磁绝缘体NiO作为磁振子高效传输通道,拓扑绝缘体Bi2Se3作为高强度磁振子产生源,开创性应用磁振子转矩效应完成贸易广泛应用的NiFe和CoFeB铁磁薄膜自旋磁矩180°翻转。器件在室温下运转,磁振子转矩效应明显,预期经过过程进一步调控器件,磁振子转矩强度有望进一步加强。

  本项实验任务证明了自旋波可有效翻转自旋磁矩,开辟了完成低功耗、高速度信息存储和逻辑运算芯片的新门路,对生长磁振子学新研究偏向、激起磁振子器件广泛摸索、促进后摩尔时代器件改革具有深远意义。

打印 义务编辑:侯茜
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