我國科研團隊發(fā)表新成果 有望用于未來數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

　　近日，安徽大學杜海峰教授帶領新型拓撲磁性材料與存儲器件團隊，運用聚焦離子束微納器件制備技術(shù)，制備出了世界上最小尺寸的斯格明子賽道器件單元。這一成果有望為未來高密度、高速度的存儲技術(shù)提供關鍵支持。

　　該單元賽道寬度為100納米，實現(xiàn)了納秒電脈沖驅(qū)動下，100納米寬度賽道中80納米磁斯格明子一維、穩(wěn)定、高效的運動，為構(gòu)筑高密度、高速度、可靠的新型拓撲磁電子學器件提供了重要支撐。相關研究成果日前發(fā)表在《自然·通信》上。

　　作為一種非平庸拓撲特性的磁結(jié)構(gòu)，磁斯格明子因具有尺寸小、穩(wěn)定性高、電流易操控等優(yōu)點，有望作為下一代數(shù)據(jù)載體，用于構(gòu)筑新型的磁電子學器件。實現(xiàn)電流驅(qū)動下磁斯格明子在納米賽道中穩(wěn)定、可控的運動，是器件構(gòu)筑中最核心的問題之一。然而，在過去15年的研究中，有兩個關鍵問題未得到有效解決：一是器件特征尺寸太大，目前實驗上展示的最小條帶寬度大于400納米，無法滿足器件的高密度要求；二是磁斯格明子由于其自身獨特的拓撲屬性，在運動過程中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，導致其運動軌跡不可控，并且容易在賽道邊界消失，成為器件構(gòu)筑的重要障礙。

　　針對這些問題，研究團隊發(fā)展了器件結(jié)構(gòu)單元聚焦離子束加工制備技術(shù)，設計制備出厚度均勻、邊界表面平整、非晶層厚度小于2納米的高質(zhì)量納米條帶。其寬度為目前報道的最小尺寸。研究人員還研制了透射電鏡原位加電芯片，擴展了洛倫茲透射電鏡原位加電功能。通過控制電流脈沖寬度及電流密度，利用賽道邊界的邊緣態(tài)磁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定斯格明子運動，研究團隊實現(xiàn)了單個80納米大小的磁斯格明子在100納米賽道中的一維、穩(wěn)定運動。實驗表明，器件特征尺寸約為100納米，最小有效電流脈沖寬度2納秒；最大運動速度接近100米/秒，斯格明子霍爾角為0°。

　　研究人員表示，他們的研究結(jié)果展示了納米賽道中磁斯格明子高速、穩(wěn)定的運動特性，為基于磁斯格明子器件的構(gòu)筑奠定了基礎。（皖文）

　　轉(zhuǎn)自：中國電子報

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