磁畴壁拓扑结构在实验上的发现与调控

兼具温度、电流、磁场等多物理场协同调控的高分辨洛伦兹透射电镜在实空间探索纳米尺度新型磁畴结构、原位揭示与磁性相关的新奇物理现象微观机制以及自旋原理性器件应用方面发挥着越来越重要的作用。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室张颖研究团队在沈保根院士总体组织下,近几年利用高分辨磁畴多物理场调控、电输运测量于一体的高分辨率磁畴动力学研究平台,以及自主发展的原位调控拓扑磁畴新方法,从微观角度重点研究了纳米尺度磁性斯格明子、磁涡旋、磁泡等多种非线性磁畴结构生成与调控,揭示了非线性拓扑磁畴结构的形成规律和物理机制,在多个材料体系中实现了零磁场下、宽温区内可作为非易失磁性存储单元的高密度拓扑磁畴结构,促进了新型拓扑自旋电子器件的应用以及新物态、新功能、新材料的发现。 除拓扑磁畴本身的演变,在磁畴壁探索拓扑结构方面也取得了进展,众所周知,磁畴壁普遍存在于磁性材料中,是两个磁畴之间具有不同方向磁矩的过渡界面,根据自旋的旋......阅读全文

磁畴壁拓扑结构在实验上的发现与调控

  兼具温度、电流、磁场等多物理场协同调控的高分辨洛伦兹透射电镜在实空间探索纳米尺度新型磁畴结构、原位揭示与磁性相关的新奇物理现象微观机制以及自旋原理性器件应用方面发挥着越来越重要的作用。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学实验室张颖研究团队在沈保根院士总体组织下,近几年利用高分辨磁

强磁场磁力显微镜—调控拓扑绝缘体磁畴壁手性边界态

拓扑绝缘体,顾名思义是绝缘的,有趣的是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态,这是拓扑绝缘体的独特性质。近期,理论预测存在的拓扑绝缘体在实验上被证实存在于二维与三维材料中,引起了科研界的大量关注。通常二维电子气体系中存在着量子霍尔效应,实验中观测到了手性边界态存在于材料的边界。在三维体材料的拓扑绝缘体

北京理工大学团队在力学调控拓扑铁电畴研究中取得重要进展

  近日,北京理工大学王学云,洪家旺团队在力学调控拓扑铁电畴研究中取得重要进展,相关成果以“Mechanical Manipulation for Ordered Topological Defects”为题,发表于国际权威期刊Science Advances期刊。研究团队建立了一种残余应力的力学调

物理所等发现多拓扑态宽温区磁性斯格明子

  磁性斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构单元。由于它具有拓扑保护性、低驱动电流密度(比驱动传统畴壁低5~6个数量级),以及磁场、温度和电场等多物理作用调控的特性,磁性斯格明子被认为是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心材料。然而,目前大部分磁性斯

白雪冬团队实现极性拓扑结构相变的原子尺度表征与调控

  近年来,科学家先后在理论和实验上发现了铁电材料中可以形成尺寸低至几个纳米的极性拓扑结构,如通量闭合畴、涡旋畴和斯格明子等。极性拓扑畴结构具有拓扑保护性、尺寸小等优势,这引起探索新一代非易失性超高密度信息存储器件的兴趣。实际器件操作大多是基于外场对结构单元极化态和拓扑相变的调控,研究单个铁电畴结构

国家重点实验室M05研究组成功制备磁斯格明子微纳器件

  磁斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构单元。由于它具有拓扑保护稳定性、低驱动电流密度(比驱动传统磁畴壁低5~6个数量级)以及对磁场、温度和电场等多物理作用灵敏响应等特性,被认为是未来高密度、高速度、低能耗存储器件的理想信息载体。  磁斯格明子存储器件的设

研究实现可逆电流调控拓扑磁转变

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心在电操控新型磁结构动力学研究中取得新进展,相关研究成果以Current-Controlled Topological Magnetic Transformations in a Nanostructured Kagome Magnet(《在Kago

物理所的又一发现!磁性二维晶体中拓扑磁性斯格明子

  磁性斯格明子(Magnetic Skyrmion)是一种具有手性自旋的纳米磁畴结构,具有拓扑保护性、低驱动电流密度,及磁、电场和温度等多物理调控的特性,是未来高密度、高速度、低能耗信息存储器件的核心理想存储单元。开发更多优异性能的磁性斯格明子新材料是目前磁电子学领域的研究热点,也是推进磁性斯格明

锰氧化物薄膜中观察到结构畴壁对相分离的调控作用

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀和吴文彬合作团队在一系列锰氧化物薄膜中诱导产生了一种新型的结构畴壁,并且依托自主研制的18/20T组合显微镜测量平台对其进行了观测,研究了其对相分离的限制作用。相关成果以Induced formation of structural doma

合肥研究院等在拓扑磁斯格明子研究中取得新进展

  斯格明子(Skyrmion:S)是近几年才发现的新型拓扑纳米磁结构,在低能耗高密度磁存储器件方面具有潜在的应用价值而备受关注。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮研究组的副研究员杜海峰率先研究了纳米条带中S的形成与运动规律,相关的实验结果于10月9日以Edge-mediated sk

科学家发现多拓扑荷特性“磁束子”

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心联合安徽大学、美国新罕布什尔大学,在拓扑磁结构及其电流操控研究中取得重要进展,理论和实验上首次发现多拓扑荷特性“磁束子”,将拓扑磁电子学研究对象从单位拓扑荷扩展到多拓扑荷,揭示了磁性材料中拓扑磁结构的多样性,为未来开发多态存储、逻辑及信息处理器件提

3D打印全新纳米领域,只有想不到没有做不到

据21日发表在《自然·纳米技术》上的一项研究,由英国剑桥大学卡文迪什实验室领导的国际团队使用先进3D打印技术制造了磁性双螺旋,就像DNA的双螺旋一样,它们相互扭曲,结合了螺旋之间的曲率、手性和强磁场相互作用。科学家们由此发现这些磁性双螺旋在磁场中产生纳米级的拓扑纹理,这是此前从未见过的,为开发下一代

金属所等建立通量全闭合铁电畴二维阵列形成相图

  中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部研究员马秀良、朱银莲等与美国科学家合作,在通量全闭合铁电畴的周期性阵列及其可控生长方面取得新进展,建立通量全闭合铁电畴二维周期性阵列的形成相图,并获得清晰的原子结构图谱。  拓扑缺陷具有独特的力、电、磁等特性,在电子器件中有重要的

解析STRIPAK复合物拓扑结构-发现动态组装调控Hippo通路

  1月8日,国际学术期刊Cell Discovery 在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所周兆才研究组的最新科研成果“Architecture, Sub-structures and Dynamic Assembly of STRIPAK Complexes in the Hippo S

金属所铁电薄膜异质界面及畴组态研究取得系列进展

  中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部研究员马秀良、朱银莲,博士刘颖、博士生李爽近来在铁电薄膜异质界面和同质界面的可控生长、调控以及微观结构性能方面获得系列新进展。  铁电材料由于丰富的物理性能和在铁电器件领域广泛的应用前景得到研究人员的广泛关注。由于电子器件小型化的

我国在非晶软磁合金综合性能调控方法方面取得系列进展

  铁基软磁非晶合金在变压器、电机、传感器等电力电子器件中具有广阔的应用前景,是重要的节能和绿色环保新材料。软磁性能和力学变形能力是影响非晶合金应用的两个重要因素。一般来说原始非晶合金样品力学变形能力很好,但是非平衡制备过程冻结的残余应力会使软磁性能变差。退火可以降低残余应力,大幅提高软磁性能,但往

研究实现反铁磁铁磁转变磁畴直接成像

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510471.shtm

合肥研究院等在拓扑磁结构的转变研究中取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心研究团队等利用透射电镜定量电子全息磁成像技术,在单轴手性磁体Cr1/3NbS2中发现了磁孤子向磁斯格明子的拓扑相变。相关研究成果发表在Advanced Materials上。  拓扑磁结构是构筑新型磁存储器的基本单元。在手性磁体中,拓扑磁结构的形成和自

解析不同类型磁性拓扑半金属的磁结构

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心副研究员朱文卡、研究员张蕾,与华中科技大学教授田召明、安徽大学博士刘威等合作,利用稳态强磁场实验装置,解析出不同类型磁性拓扑半金属的磁结构。相关高场实验数据借助高场磁性测量系统在水冷磁体WM5上完成。相关研究成果分别以Criticalbehavio

研究人员发现边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用

  近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。  磁约束聚变边界等离子体输运主

我国揭示石墨烯/铁磁金属界面拓扑磁结构Rashba效应诱导

  磁斯格明子,一种受拓扑保护的磁涡旋结构(如图1),因其可以做到纳米尺寸、非易失且易驱动从而非常适合应用在信息存储、逻辑运算或者神经网络技术等领域,是近些年来自旋电子学研究的热点。然而要实现磁斯格明子在自旋电子学器件上的应用还要解决诸如其室温下的稳定性、可控读写、高密度以及与当前磁存储结构兼容等诸

Science-Advances:铁电超晶格中发现周期性电偶极子波

  拓扑极化结构自身具有拓扑保护性,在信息处理、传输、存储等方面具有重要的应用价值。然而,铁电材料中的极化拓扑结构一般都包含本体对称性不允许的连续极化旋转。如何解决铁电极化与晶格应变的相互制约的问题,实现极化反转与晶格应变的有效调控,获得有望用于超高密度信息存储的结构单元,是当今铁电材料领域面临的一

新型二维铁电材料铁电畴结构的调控研究获进展

  铁电材料因具有稳定的自发极化,且在外加电场下具有可切换的极化特性,在非易失性存储器、传感器、场效应晶体管以及光学器件等方面具有广阔的应用前景。与传统的三维铁电材料不同,二维范德华层状铁电材料表面没有悬空键,这可降低表面能,有助于实现更小的器件尺寸。此外,传统三维铁电薄膜的外延生长需要合适的具有小

铁电材料中发现通量全闭合畴结构

  记者日前从中国科学院金属研究所获悉,该所研究员马秀良研究团队与合作者在铁电材料中发现通量全闭合畴结构,或让铁电材料实现超高密度信息存储。  铁电材料是指在外加电场的作用下,其电极化方向可以发生改变的一类材料,如钛酸铅、钛酸钡等材料。铁电存储器具有功耗小、读写速度快、寿命长与抗辐照能力强等优点,但

新研究或让铁电材料实现超高密度信息存储

  中科院沈阳金属研究所研究人员通过国际合作,在铁电材料中发现了通量全闭合畴结构以及由顺时针和逆时针闭合结构交替排列构成的大尺度周期性阵列,并发现了闭合结构核心处存在巨大弯电效应,有望使铁电材料实现超高密度信息存储功能,相关成果4月16日在线发表于《科学》杂志。  铁电材料与铁磁材料具有极强的类比性

磁性样品

  看到了 才相信  安得物理论虚实  眼见为真定认知  只是江山多乱序  此峰难断彼峰斯  冠状病毒我们肉眼看不到,故而感觉其无处不在,引得风声鹤唳、更是伤亡惨重。湖北的抗疫我们也亲眼看不到,但借助平面图文却能够“感受”到,虽然感受与亲眼看到有区别。因此,去感受、去看到、然后去行动,是我们的脚步和

刘明院士团队:自旋神经形态器件研究新进展

  生物启发脉冲神经网络架构有望通过模拟人脑的高算力、高并行度、低功耗等特性,解决冯·诺依曼架构存储墙和能效瓶颈等问题。然而,面向构建脉冲神经网络的神经形态硬件的研究尚处于探索阶段,基于传统CMOS的神经形态芯片通常需要数十个晶体管和若干电容;基于新型存储器等新原理神经元器件亦需集成额外电容或复位操

研究发现铁电斯格明子的临界厚度不遵循经典Kittel定律

  近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队澄清了斯格明子的临界尺寸问题。这一结果是继发现通量全闭合、麦纫、电偶极子波之后,该团队在有关铁电材料拓扑畴组态方面的又一项重要突破,为与铁磁材料类比的结构特性增添了新的实质性内容,并为探索以铁电薄膜为基础的电子器件提供了新的参考和借

X射线诱导产生单个零场斯格明子及其二维“人工晶体”

  磁斯格明子具有尺寸小和易电流驱动的优点,被认为可以应用于下一代高能效、高密度的磁性存储器当中。而斯格明子的精确产生则是进一步研究斯格明子物理特性及相关器件的前提。最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M02课题组的光耀、刘艺舟、特聘研究员于国强、研究员韩秀峰等人

金属所发现铁电斯格明子的临界厚度不遵循经典Kittel定律

近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队澄清了斯格明子的临界尺寸问题。这一结果是继发现通量全闭合、麦纫、电偶极子波之后,该团队在有关铁电材料拓扑畴组态方面的又一项重要突破,为与铁磁材料类比的结构特性增添了新的实质性内容,并为探索以铁电薄膜为基础的电子器件提供了新的参考和借鉴。