首次在合成晶體中發(fā)現螺旋磁性

科學家們還觀察到了另一種磁力類型首次在實驗室制造的晶體中，有望推動電子學效率和速度的提高，并開辟基礎物理學的新探索領域。

在之前的基礎上理論預測，這一發(fā)現背后的國際研究團隊在碘化鎳 （NiI₂），一種二維晶體，具有這種磁性出現所需的精確特性。

“這在當時是一個全新的想法，我們決定進行實驗測試，因為我們意識到碘化鎳是顯示這種 p 波磁體效應的好候選者。”說麻省理工學院物理學家 Riccardo Comin。

在典型的磁體中，電子都傾向于共享一種稱為自旋的特性的排列方式。實際上，這意味著它們的微小圓規(guī)都指向同一個方向，構建了它們的磁場.

在被稱為反鐵磁體的材料中，這些自旋對齊以在宏觀尺度上完美地抵消。

P 波磁性將傳統(tǒng)的鐵磁性與反鐵磁性以一種獨特的方式產生各種自旋態(tài)的鏡像螺旋，這些螺旋在很大程度上抵消了磁性。在高溫爐中生產的超薄碘化鎳片允許電子根據其周圍環(huán)境中的磁場向不同方向旋轉。

通過閃耀偏振光（它像開瓶器一樣振蕩，而不是以更傳統(tǒng)的波狀模式上升和下降）在他們的材料上，研究人員揭示了電子自旋中的螺旋狀構型。

除了觀察這種新穎的磁力形式外，研究人員還能夠控制它，使用小電場調整其自旋狀態(tài)和特性。

“我們證明了這種新形式的磁力可以通過電縱，”說來自麻省理工學院 （MIT） 的物理學家 Qian Song。

“這一突破為新型超快、緊湊、節(jié)能和非易失性磁性存儲器件鋪平了道路?！?/p>

最終結果是電子自旋理論上可以以復雜、可控的方式進行切換，從而在新興領域中具有潛在的用途自旋電子學;一種使用 electron 自旋來存儲內存、計算或移動能量的方法。

這是非常規(guī)可能性的又一次證明磁力類型，超越了標準的羅盤針和揚聲器系統(tǒng) - 可能會帶來全新的材料類別.

這項技術的實際應用還有一段路要走，但最終這可能會導致內存芯片更密集、更快、更高效——能源使用仍然是一個問題人工智能的興起.

目前，像這樣的系統(tǒng)需要仔細校準和特殊的實驗室條件，但未來有很大的潛力：縱電子自旋而不是電荷的電子設備，使系統(tǒng)更高效。

“我們只需要一個小電場來控制這種磁開關，”說歌。“P 波磁體可以節(jié)省五個數量級的能量。這是巨大的。

該研究已發(fā)表在自然界.

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