Manipulation déterministe intégrée de skyrmions magnétiques réalisée dans un dispositif nanostructuré

Illustration schématique d’un dispositif de mémoire de course basé sur des skyrmions. Crédit : WEI Wensen

Selon un article publié dans Communication Nature, des chercheurs dirigés par le Pr. Du Haifeng des Instituts Hefei des sciences physiques (HFIPS) de l’Académie chinoise des sciences, avec le Prof. Wang Weiwei et le Pr. Song Dongsheng de l’Université d’Anhui et le Prof. Znag Jiadong de l’Université du New Hampshire, aux États-Unis, a réalisé une manipulation intégrée de skyrmions magnétiques par des courants électriques, y compris l’écriture, l’effacement et l’adressage de skyrmions uniques dans une nanobande CoZnMn à température ambiante.

“Il fournit la base principale pour la construction des mémoires de piste de course basées sur skyrmion”, a déclaré Du.

Depuis que le prototype de mémoire de piste de course à base de skyrmion a été proposé pour la première fois en 2013, le skyrmion magnétique a été considéré comme un support de données prometteur pour la construction des dispositifs spintroniques topologiques, le skyrmion magnétique, une texture de spin topologique non triviale de type vortex. Cependant, les opérations des skyrmions utilisant le couple de transfert de spin induit par le courant dans les aimants chiraux en vrac ont progressé très lentement au cours de la dernière décennie, car les trois opérations d’écriture, d’effacement et d’adressage des skyrmions et leur intégration dans un seul micro-dispositif restent manquantes. .

Dans cette recherche, les scientifiques ont conçu et fabriqué une puce personnalisée pour les expériences de microscopie électronique à transmission Lorentz (TEM) électrique in situ. Sur la base d’une telle puce, la fabrication du microdispositif TEM était totalement compatible avec la méthode conventionnelle de levage du faisceau d’ions focalisés, rendant l’ensemble du processus efficace.

De plus, ils ont appris de l’expérience précédente dans la préparation d’échantillons par focalisation de faisceau ionique et ont préparé des dispositifs nanostructurés CoZnMn avec une épaisseur uniforme et une surface plane. Une encoche d’une taille d’environ 280 nm au bord a été conçue pour être comparable à la taille d’un seul skyrmion magnétique dans CoZnMn (~ 110 nm).

Manipulation déterministe intégrée de skyrmions magnétiques réalisée dans un dispositif nanostructuré

La manipulation intégrée de skyrmions magnétiques par des courants électriques a été réalisée. Crédit : WEI Wensen

Une impulsion de courant nanoseconde a été introduite pour manipuler les skyrmions magnétiques. En contrôlant la largeur d’impulsion et la densité de courant, ils ont obtenu la génération et le mouvement progressifs de skyrmions magnétiques.

En dehors de cela, ils ont découvert que les skyrmions pouvaient être éliminés autour de l’encoche en contrôlant la direction du courant électrique.

Enfin, le contrôle électrique intégré de la création, de l’annihilation et du déplacement des skyrmions magnétiques a été réalisé dans un seul appareil, démontrant les fonctions de base d’écriture, d’effacement et d’adressage des données.

Selon le Prof. Du.

Selon l’équipe, ces résultats ont des applications pour les mémoires ou les dispositifs logiques basés sur skyrmion.


Les scientifiques manipulent avec succès un seul skyrmion à température ambiante


Plus d’information:
Weiwei Wang et al, manipulation électrique de skyrmions dans un aimant chiral, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038 / s41467-022-29217-4

Fourni par l’Académie chinoise des sciences

Citation: Manipulation intégrée de manière déterministe des skyrmions magnétiques réalisée dans un dispositif nanostructuré (2022, 4 avril) récupéré le 5 avril 2022 sur https://phys.org/news/2022-04-deterministically-magnetic-skyrmions-nanostructured-device.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation loyale à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.

Leave a Comment