麻省理工學院開發(fā)出一種控制亞鐵磁體的新方法

麻省理工學院的研究人員開發(fā)了一種控制由亞鐵磁性材料制成的磁鐵的新方法。與鐵磁材料不同，在亞鐵磁材料中，一些原子沿一個方向排列，而其他原子則以相反的方式排列。因此，亞鐵磁性材料產(chǎn)生何種類型的磁場取決于兩種原子之間的平衡。

麻省理工學院的研究人員認為，由于亞鐵磁性材料的磁性受外力影響很大，因此它們應該可用于生產(chǎn)更快的數(shù)據(jù)存儲和邏輯電路。與鐵磁體相比，基于這種材料的存儲將允許在給定的空間中存儲更多的數(shù)據(jù)。麻省理工學院的研究人員與其他機構的科學家合作，克服了在數(shù)據(jù)存儲中使用亞鐵磁材料的局限性。

這個挑戰(zhàn)是沒有可靠的方法來切換磁鐵的方向來生成數(shù)據(jù)存儲所需的 0 和 1。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種通過輕微的電壓變化將亞鐵磁體的磁極快速切換 180 度的方法。研究人員認為，他們的發(fā)現(xiàn)可能會開創(chuàng)亞鐵磁邏輯和數(shù)據(jù)存儲設備的新時代。

該系統(tǒng)使用釓鈷薄膜，這是一種屬于稱為稀土過渡金屬亞鐵磁體的材料。在這種類型的材料中，釓原子的磁軸在一個方向上對齊，而鈷原子在另一個方向上對齊。當施加電壓使薄膜表面的水分子分裂成氧和氫時，氧被排出，而氫原子核可以穿透材料。

這種穿透改變了磁方向，這些變化足以改變凈磁場方向，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和磁存儲設備。該團隊設計的過程也非常節(jié)能，因為它只需要改變電壓，而不需要施加可能導致加熱的電流。在實驗中，該團隊對他們的材料進行了 10,000 次極性反轉，沒有任何退化跡象。