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、研究员韩秀峰等人与德国马克斯普朗克智能系统研究所教授Gisela Schütz团队、美国加州大学洛杉分校教授Yaroslav Tserkovnyak团队、兰州大学教授彭勇团队合作,利用一种具备高时空分辨率的软X射线磁性成像技术,在室温零场条件下成功诱导产生100 nm尺寸的斯格明子。斯格明子的产生机制是由X射线诱导的交换偏置再定向效应所主导的。除精确地产生单个斯格明子外,他们还利用X射线产生了多种结构的斯格明子二维“人工晶体”。 该项研究利用扫描透射X射线显微镜(STXM)对[Pt/Co/IrMn]n交换偏置多层膜结构进行了系统的研究,首次发现X射......阅读全文
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
宁波材料所在磁斯格明子材料研究的进展
磁斯格明子是一种非共线磁涡旋结构并受拓扑保护的准粒子。磁斯格明子因其可做到纳米尺寸、非易失且易驱动,被认为在下一代自旋电子学器件如信息存储、逻辑运算或神经网络技术等领域将扮演重要角色。磁斯格明子的形成通常是由使磁矩倾向于垂直排列的反对称交换耦合(Dzyaloshinskii-Moriya int
磁性斯格明子电场是什么?
3月9日,记者从华南师范大学获悉,该校华南先进光电子研究院先进材料研究所副研究员侯志鹏等科研人员在磁性斯格明子电场调控方面研究取得重要研究进展。相关研究相继发表于《先进材料》。 磁性斯格明子是一类具有纳米尺度的拓扑涡旋磁畴结构。因其具有拓扑保护及低理论驱动电流密度(106A/m2)等特性,被认为
科学家实现对磁斯格明子产生与湮灭的操控
近日,中山大学物理学院副教授侯玉升课题组与美国加州大学欧文分校物理与天文系教授Ruqian Wu合作在磁斯格明子研究中取得重要进展。他们在国际上首次提出利用磁各向异性的可控性调控本征磁斯格明子态与铁磁态之间的转换,从而实现对磁斯格明子产生与湮灭的操控。相关成果以封面文章的形式发表于《纳米快报》(Na
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
铁电斯格明子研究取得系列进展
松山湖材料实验室研究员朱银莲团队联合中国科学院金属研究所研究员唐云龙团队、浙江大学研究员洪子健团队在铁电材料拓扑结构研究领域取得系列进展。他们通过巧妙地调控静电能和梯度能的耦合关系,诱导了纯奈尔型斯格明子,进一步揭示了斯格明子-泡泡与铁电180°畴的遗传关系,提出了一种新的斯格明子-泡泡的形成机制。
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
利用斯格明子开发超紧凑数据存储
3月21日,新加坡科技研究局和新加坡国立大学的研究人员在《自然》发表论文,报告一种通过编码单个斯格明子(skyrmion)来读取和写入信息的方式,这是实现基于斯格明子的数据存储设备的关键一步,有助于开发大规模低能耗数据存储。斯格明子是一种复杂的漩涡状自旋结构,具有较高的稳定性,且可以在纳米尺度上进行
研究构建大规模、可控且室温稳定的高定向斯格明子赛道阵列
磁性斯格明子(magnetic skyrmions)是具有拓扑保护特性的涡旋状自旋结构,被学界认为是实现高效纳米级存储与逻辑器件的理想候选者。近年来,磁性范德华晶体因具有易剥离、在原子层或薄片尺度可维持长程铁磁有序等特点,成为探索新颖磁性和开发自旋电子器件的新平台。此前,在居里温度远超室温的范德华铁
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
研究人员首次构造产生了光学能流斯格明子
暨南大学物理与光电工程学院副研究员王思聪和教授李向平团队在国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助下,利用柱矢量涡旋光束在4π聚焦系统中首次构造产生了光学能流斯格明子。相关成果近日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。利用柱矢量涡旋光束在4π聚焦系统中产生光
合肥研究院实现单个斯格明子的电探测
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮课题组在斯格明子(Skyrmions,以下简称S)材料研究中取得新进展:该课题组在国际上首次利用传统电学方法探测到单个斯格明子的产生与湮灭过程。7月6日,课题组杜海峰的论文以《螺旋磁体MnSi纳米线中磁场驱动的Skyrmion团簇态的量子转变
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
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
晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别
晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不
晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别
晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不
X射线晶体衍射学的概述
X射线望远镜光学系统一般采用沃尔特Ⅰ型──抛物面焦点与双曲面的后焦点重合的同轴光学系统。其焦平面通过双曲面的前焦点。按照制作工艺来划分,X射线望远镜的研制已经历三代。第一代镜面是铝制的,效率为1%,1963年用这种望远镜拍摄到分辨率为几角分的照片,可看出太阳上存在着X射线发射区。第二代镜面是在光
X射线晶体定向衍射历史介绍
射线晶体衍射是人们了解原子世界的利器,这一技术为人们解析了大量的重要生物学结构。今年是这一技术的百年诞辰,本期Nature杂志以特刊形式,介绍了X射线晶体衍射的过去、现在和将来。1914年,德国科学家Max von Laue因为发现晶体中的X射线衍射现象,获得了诺贝尔物理学奖,这一发现直接催生了X射
x射线单晶体衍射仪
X射线单晶体衍射仪X射线单晶体衍射仪(X-ray single crystal diffractometer,简写为XRD)。本仪器分析的对象是一粒单晶体,如一粒砂糖或一粒盐。在一粒单晶体中原子或原子团均是周期排列的。将X射线(如Cu的Kα辐射)射到一粒单晶体上会发生衍射,由对衍射线的分析可以解
X射线单晶体衍射仪
X射线单晶体衍射仪(X-ray single crystal diffractometer)。本仪器分析的对象是一粒单晶体,如一粒砂糖或一粒盐。在一粒单晶体中原子或原子团均是周期排列的。将X射线(如Cu的Kα辐射)射到一粒单晶体上会发生衍射,由对衍射线的分析可以解析出原子在晶体中的排列规律,也即解出
自动X射线晶体定向仪
X射线自动定向仪是根据市场对晶体角度测量越来越高的精度要求而推出的手动定向仪的升级产品,它是利用X射线衍射原理,设计制造的光,机,电三为一体精密仪器,能快速地测定天然和人造晶体(压电晶体、光学晶体、激光晶体、半导体晶体)的晶面,可与各种切割、研磨等加工设备配套使用。是精密加工制造晶体器件不可缺少
世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元问世
近期,安徽大学教授杜海峰、宋东升团队利用聚焦离子束微纳器件制备技术制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元(赛道宽度100纳米),结合高时空分辨原位洛伦兹电镜技术,实现了纳秒电脉冲驱动下,100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、稳定、高效的运动,为构筑高密度、高速度、可靠的新型拓扑磁电子学器
发现铁电材料中室温电极化斯格明子晶格
2015年,中国科学院金属研究所研究员马秀良、朱银莲和博士唐云龙等通过PbTiO3/SrTiO3铁电多层膜的设计实施应变调控,发现铁电材料中的通量全闭合畴结构并成功制备出由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列(Science 2015)。该项工作发表后迅速激发了国际上关于新型铁
世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元问世
近期,安徽大学教授杜海峰、宋东升团队利用聚焦离子束微纳器件制备技术制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元(赛道宽度100纳米),结合高时空分辨原位洛伦兹电镜技术,实现了纳秒电脉冲驱动下,100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、稳定、高效的运动,为构筑高密度、高速度、可靠的新型拓扑磁电子学器
局域共振结构中观测到声学斯格明子模式
安徽理工大学力学与光电物理学院副教授吴宏伟团队,针对声学系统中速度矢量场的矢量特性和分布调控展开理论研究和实验观测,实现了速度场的斯格明子模式分布和局部调控,有效拓展了操控矢量场的途径,为未来实现高速、高密度声波信息存储和传输提供了更多调控自由度。相关研究成果日前发表于《应用物理快报》。实验观测声学
合肥研究院等在斯格明子材料研究中取得进展
具有非中心对称立方结构的金属螺旋磁体,如MnSi、FeGe,由于同时存在自旋、轨道、晶格多种自由度的关联与耦合,表现出丰富的材料特性,一直是金属磁性材料领域研究的热点与前沿。2009年,科研人员在此类材料中发现一种拓扑稳定且具有粒子特性的磁结构,即磁斯格明子(Skyrmion)。斯格明子具有尺寸
科学家在实空间首次观测到磁浮子
近日,中科院合肥物质科学院强磁场科学中心研究员杜海峰和德国合作者组成的团队,利用电子全息技术在准二维螺旋磁性材料FeGe纳米结构中实验发现一种被称为“磁浮子”的新型三维局域磁结构,相关成果近日发表于《自然—纳米技术》。 二进制是数据存储的基础,二进制数据是用“0”和“1”两个数码来表示的数
我学者在氧化物薄膜中直接观测到“斯格明子”
“斯格明子”是英国物理学家托尼·斯格明发现的一种奇特粒子结构,被认为是制造下一代信息存储设备的理想材料。近期,中科院强磁场科学中心陆轻铀研究员课题组利用自主研制的强磁场磁力显微镜,首次实现了氧化物薄膜中斯格明子的直接观测,为人们从微观角度认识和操控斯格明子提供了参考。国际权威学术期刊《自然·材料
X射线晶体谱仪研发获进展
近期,中国科学院近代物理研究所原子物理中心科研人员自主研发了用于内壳多空穴离子X射线精细结构测量的宽带高分辨晶体谱仪,相关成果于4月3日发表在光谱学期刊Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy上。解析内壳多空穴离子的X射线精细结构不仅是研究量子电
X-射线荧光仪检测晶体的介绍
分光晶体是具有把 X 射线荧光按波长顺序分开成光谱作用的晶体。 晶体应该具备的条件:衍射强度大;应该适用于所测量的分析线;分辨率高;峰背比高;不产生附加发射和异常反射;热膨胀系数小、温度效应低;经受 X 射线长期照射,稳定性好;机械强度良好;容易加工等等。