研究显示:磁体模仿石墨烯实现突破性性能提升

石墨烯——这种由碳原子构成的单层二维材料——自2004年被发现以来一直主导着二维电子学的研究。其导电电子能组织成无质量波动,产生了奇异而优美的物理行为。现在,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Grainger工程学院的工程师们证明了一个令人惊讶的发现:专门设计的二维磁性系统可以遵循与石墨烯电子完全相同的数学方程。这一突破不仅为物理学提供了深刻的见解,更可能引领微波通信器件的微型化革命。 该研究的第一作者鲍比·卡曼(Bobby Kaman)是材料科学与工程专业的研究生,师从阿克塞尔·霍夫曼(Axel Hoffmann)教授,长期研究超材料——这类材料通过人工设计的大尺度结构产生天然材料无法实现的行为。卡曼在研究磁振子材料(magnonic materials)时产生了一个直觉:石墨烯的电子和磁振子材料中的微观磁激发都以波动形式传播。也许,一个磁性系统可以被设计成在数学上像石墨烯一样运行?"石墨烯独特之处在于其传导电子组织成无质量波动......阅读全文

研究显示:磁体模仿石墨烯实现突破性性能提升

石墨烯——这种由碳原子构成的单层二维材料——自2004年被发现以来一直主导着二维电子学的研究。其导电电子能组织成无质量波动,产生了奇异而优美的物理行为。现在,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Grainger工程学院的工程师们证明了一个令人惊讶的发现:专门设计的二维磁性系统可以遵循与石墨烯电子完全相同的

二维磁铁中观察到磁振子自旋

据最新一期《自然》杂志报道,美国多家大学和橡树岭国家实验室的合作研究表明,磁性半导体溴化铬中的磁振子可与激子配对,激子准粒子会发光,从而为研究人员提供了一种 “看到”旋转准粒子的途径。 所有磁铁,从简单的冰箱贴到计算机中的内存磁盘、再到实验室研究使用的强磁体,都包含称为磁振子的旋转准粒子。

外尔费米子与铁磁自旋波共舞研究获进展

  外尔半金属的费米面有且仅有孤立的能带交叉点构成,因而其低能激发的准粒子可以用描述外尔费米子的外尔方程来刻画,具有外尔费米子的零质量、确定手性等特征。虽然自由粒子形式的外尔费米子至今未能被实验确认,但在外尔半金属中却能够实现外尔费米子形式的准粒子,这为研究外尔费米子的行为提供了新途径。固体中的外尔

科研人员发现电场诱发磁补偿相变调控磁振子自旋流新机制

西安交通大学研究人员针对磁性材料中的磁振子自旋流达不到磁振子器件所要求的信号分辨率和工作温度问题,设计了Pt/Gd3Fe5O12/MgO/PMN-PT异质结,并提出了电场诱发磁补偿相变调控磁振子自旋流的新机制,近日该研究成果发表在《先进材料》上。研究表明,当该异质结被施加电场后,PMN-PT压电单晶

科学家首次观察到磁振子拖曳

  据美国物理学家组织网12月19日(北京时间)报道,西班牙卡特兰纳米技术研究院研究人员称,他们在一项最新发现中首次观察到了磁振子拖曳。这一发现结束了科学家50年来追寻独立热电效应的历程,对研究能量转化应用、开发自旋信息传输新途径也具有重要意义。相关论文发表在12月18日《自然·材料学》杂志网站上。

石墨烯在室温下实现自旋过滤

  据美国《IEEE光谱》杂志12月28日报道,美国海军实验室的科学家将一层石墨烯置于镍层和铁层之间,制造出了首个能在室温下过滤自旋的薄膜结点设备,最新研究将有助于下一代磁随机存储器(MRAM)的研制。   电子具有两个重要的属性:电荷和自旋,现代微电子技术只利用了电子的电荷属性;而在新兴的自旋电子

科学家直接证实锯齿型石墨烯纳米带本征磁性

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山,首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)的本征磁性,加深了对石墨烯磁性性质的理解,也为开发基于石墨烯的自旋电子学器件开辟了新的道路。相关研究8月19日发表于《自然-材料》。石墨烯是一种独特的二维材料,其p

科学家直接证实锯齿型石墨烯纳米带本征磁性

  中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山,首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)的本征磁性,加深了对石墨烯磁性性质的理解,也为开发基于石墨烯的自旋电子学器件开辟了新的道路。相关研究8月19日发表于《自然-材料》。  石墨烯是一种独特的二维材

“自旋波电子学物理、材料与器件”香山科学会议在京召开

   2016年2月23~24日,香山科学会议第553次学术讨论会在北京香山饭店召开,此次会议以“自旋波电子学物理、材料与器件”为主题,潘建伟教授、沈保根研究员、李树深研究员和俞大鹏教授担任会议执行主席,来自物理学、信息科学与系统科学、电子信息工程等领域的60多位学者参加。   自旋波(磁子)是磁性

兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展

近日,兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferromagnet bilayers的研究论文。通过声子与电子自旋-电荷动力学的相互作用,首次实现了声子驱动下自旋流中自旋方向

兰州大学研究团队在声自旋调控研究方面取得重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518622.shtm近日,兰州大学物理科学与技术学院的杨德政教授和薛德胜教授课题组在《自然·通讯》杂志上发表了题为Acoustic spin rotation in heavy-metal-ferroma

实验证实:磁纳米接触可使自旋波“繁殖”

  据美国物理学家组织网9月8日(北京时间)报道,瑞典科学家首次通过实验证实,10年前科学家提出的磁性纳米接触会让纳米尺度的自旋波“繁殖”这一理论与观察结果吻合。科学家们表示,最新研究表明,未来,纳米尺度的自旋波在手机和无线网络等诸多方面可取代微波,基于自旋波理论研制出的元件也更小、更

石墨烯能有效传导电子自旋

  英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆(Andre Konstantin Geim)与其同事因制成石墨烯而荣获去年诺贝尔物理学奖。日前,他和同事又在新一期美国《科学》杂志上报告说,他们发现石墨烯能有效传导电子自旋,有望成为下一代基于电子自旋的电子元件材料。   目前的电子元件基本上都是

石墨烯中首次演示量子自旋霍尔效应

荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下,观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持,标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》。这是科学家在实验中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍尔效应”。在这种效应下,电子会沿

研究获得锯齿型石墨烯纳米带中室温铁磁性的直接实验证据

  石墨烯作为独特的二维材料,其p轨道电子磁性与传统磁性材料中d/f轨道电子的局域磁性不同,这为探索纯碳基量子磁性开辟了新的研究方向。锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)因在费米能级附近可能具有独特的磁性电子态,被认为在自旋电子学器件领域具有潜力。然而,通过电输运方法探测zGNRs的磁性面临多重挑战。例

中科院半导体所发现亚铁磁自旋调控新机理

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497531.shtm 自旋电子器件是解决后摩尔时代信息科学“存储墙”等瓶颈的重要选项。作为新原理器件,自旋电子器件如何通过新材料和新原理快速突破性能极限成为当务之急。近年来,亚铁磁和共线反铁磁等反铁磁

我国学者发现基于磁性绝缘体的磁子阀效应

  面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求,自旋电子器件在开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件中提供了具有广阔前景的发展方向。其中,自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元,自旋阀通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构,由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运,从而使器

科学家开发出全息存储器-可让电子设备存储量更大

  美国加利福尼亚大学河滨伯恩斯工程学院和俄罗斯科学院研究人员演示了一种新型的全息存储器,结合了磁性数据存储和波基础的信息传输两者的优点,能为电子设备带来前所未有的数据存储和处理能力。相关论文已提交《应用物理快报》,并在arxiv网站上预先发表。   新型存储器利用的是自旋波而不是光束。自旋波是磁

《自然》发表复旦大学物理学系张远波团队研究成果

   复旦大学物理学系张远波教授团队在二维磁性材料领域取得重大突破——发现了一种新型的磁性二维材料Fe3GeTe2,为研究二维巡游磁性提供了一个全新的理想体系。10月23日凌晨,这项重要研究成果以《二维铁锗碲中栅压调控的室温铁磁性》为题在线发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature)。  据悉,复

研究人员开发出反铁磁自旋神经形态器件

近日,中国科学技术大学教授龙世兵和特任研究员高南团队基于反铁磁氧化钴材料,成功开发了具有非线性响应特性和短时存储特性的神经形态器件,并展示其了在储池计算及多维度信息处理方面的应用潜力。该成果近期发表于《纳米快报》,并被选为封面论文。论文封面。中国科大供图后摩尔时代硅基器件的发展受到严峻的挑战,自旋电

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

上海微系统所在二维铁磁体系研究方面取得重要进展

  自旋电子器件利用电子的自旋自由度传递信息,在数据存储和信息处理方面具有高处理速度和小功耗的优势,和传统半导体器件相比具有更大的潜力和优势。减小自旋电子器件尺寸以增加密度集成和降低数据存储成本的需求加速了纳米级铁磁体系的发展。然而,纳米结构中的大部分磁矩由于尺寸效应而不能稳定存在,纳米磁矩之间交换

新型磁性二维材料研究获进展

  复旦大学教授张远波团队在二维磁性材料领域取得重大突破——发现一种新型的磁性二维材料Fe3GeTe2,为研究二维巡游磁性提供了一个全新的理想体系。今天,这一研究成果发表于《自然》。  伴随着单原子层的石墨材料——石墨烯被成功分离出来,二维材料的概念被正式提出来。近年来,磁性二维材料成为新的研究热点

节能计算机获突破:更快自旋波催生新型计算机

世界各地的科学家正在努力寻找当前电子计算技术的替代方案,而磁学领域正在出现一种新的信息传输方式:磁介质中产生的波可代替电子交换用于传输,但迄今为止,计算速度仍太慢。奥地利维也纳大学科学家发现了一种新方法,能让自旋波变得更短且更快。该发现是迈向磁振子计算的重要一步,研究成果发表在最新的《科学进展》上。

2012中国(宁波)磁性材料与应用技术研讨会

  11月12日至13日, 由中国科学院、中国机械工程学会、中国材料研究学会、浙江大学、宁波市政府共同主办的,中国科学院磁性材料与器件重点实验室承办的2012中国(宁波)新材料与产业化国际论坛学术交流活动之一——磁性材料与应用技术研讨会在宁波召开,来自日本、新加坡、美国以及中科院宁波

石墨烯上锰磁性原子间自旋交换作用及其调制研究获进展

  纳米尺度的磁性小团簇(由数个原子组成)是构建纳米磁性器件和自旋电子器件的基本单元,也是研究磁性原子间自旋交换相互作用的理想体系。如何在原子尺度上直接测量和研究两个磁性原子间的自旋耦合强度,实现对其自旋交换作用的调控是重要的基础问题,在实验上面临的困难和挑战主要是如何构建具有相互作用的由两个或有限

中国科学技术大学团队实现二维石墨烯室温铁磁性

  3月29日,科技日报记者从中国科学技术大学获悉,该校国家同步辐射实验室闫文盛教授研究组与孙治湖副研究员合作,通过磁性金属原子精确可控掺杂的策略,实现了二维石墨烯的室温铁磁性。研究成果日前发表在《自然·通讯》上。  石墨烯由于高载流子迁移率、长自旋扩散长度和弱自旋轨道耦合等优良性质,被认为是下一代

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

固体所在二维垂直异质结的自旋极化输运研究中取得进展

  近日,固体所郑小宏研究员小组与加拿大麦吉尔大学、山西大学等单位合作,在基于二维垂直异质结构获得完全自旋极化电流的研究中取得新的进展,相关结果发表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。图1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直异质结构;(

石墨烯:颠覆性震荡一波又一波

  石墨烯的发现者之一、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆这样描述石墨烯:可被无限拉伸,弯曲到很大角度不断裂,可抵抗很大压力,同时有非同寻常的导热性和导电性。由此,石墨烯被公认为“彻底改变21世纪的新材料”,世界各国的科研人员竭尽所能尝试将其应用于微电子、能源材料、生物医药、航空航天和环保等