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大工在自旋电子学领域取得突破性研究进展

2019-12-01 00:12 大连日报

    本报讯(记者谢小芳)11月29日,大连理工大学物理学院、三束材料改性教育部重点实验室王译教授与新加坡国立大学Hyunsoo Yang教授,在世界顶级期刊《科学》(Science )上发表突破性成果:利用自旋波翻转磁矩实现数据存储与逻辑运算。

    遵循摩尔定律飞速发展的现代电子器件尺寸越来越小,芯片中因电荷高速运动和频繁碰撞引发严重发热,不但造成高能耗,同时限制芯片处理速度与集成密度的提高,成为阻碍当前器件发展的一个严重问题。在日常生活中,我们都能切身体会到电子产品耗电、发热而带来的不便。

    聚焦上述关键科学技术问题,研究团队创新性地提出利用自旋波(准粒子:磁振子)来驱动磁矩翻转,实现芯片“0”和“1”的信息存储和逻辑运算,这完全不同于以往通过有热耗散电子自旋注入的传统技术。自旋波不局限于电子导体,可以以“波”的方式在多种介质中无热耗散、低阻尼、长距离传播自旋信息,重要的是该过程不需要导电电荷参与,因此这种新机制有望可以从根本上突破传统芯片发热、耗电等瓶颈。器件在室温下运行,磁振子转矩效应显著,预期通过进一步调控器件,磁振子转矩强度有望进一步增强。

    此工作实验证实了自旋波可有效翻转自旋磁矩,或将发展磁振子学新研究方向,激发磁振子器件广泛探索,促进后摩尔时代器件革新。

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