Japanilaisen Tohokun yliopiston tutkijat ovat ensimmäistä kertaa osoittaneet menestyksekkäästi, että synteettisiä antiferromagneettisia skyrmioneja voidaan muodostaa ja siirtää huonelämpötilassa. Magneettista skyrmionia voi ohjata pieni virrantiheys ja sillä on mahdollisuus vakautua nanomittakaavaan, mikä tarjoaa uusia mahdollisuuksia spintroniikalle.
Näiden jo tunnettujen havaintojen on odotettu tasoittavan tietä uusiin toiminnallisiin tietojenkäsittely- ja tallennustekniikoihin esimerkiksi rmuisteina, joissa informaatiota edustaa skyrmionin läsnäolo, puuttuminen, lukumäärä tai tila. Yhtenä kantoja kaskessa on ollut kuitenkin skyrmionin Hall -efekti. Se tarkoittaa, että skyrmion ei liiku virran suunnan mukaan, vaan diagonaalisesti siihen nähden. Tämä heikentää laitteiden tehokkuutta ja vakautta.
Professori Hideo Ohnon vetämä tutkimusryhmä on nyt kehittänyt magneettisen pinorakenteen, jossa skyrmionia siirretään virran suuntaan. Näin voidaan välttää epäedullinen Hall-ilmiö.
Kehitetty rakenne hyödyntää tehokkaasti kolmea spintronista vaikutusta: RKKY-vuorovaikutusta (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida), DM-vuorovaikutusta (Dzyaloshinskii-Moriya) ja SO-vuorovaikutusta (spin-orbit).
Tutkijat demosivat onnistuneesti Hall-ilmiöstä vapaata skyrmionkuplien liikettä huonelämpötilaisissa synteettisissä antiferromagneettisissa järjestelmissä, joita voidaan ajaa paljon pienemmällä virrantiheydellä kuin ferromagneettisia skyrmionkuplia.
Saavutetut ominaisuudet johtuvat käytetystä pinorakenteesta, jossa RKKY-, DMI- ja SOT-vuorovaikutukset toimivat koordinoidun tehokkaasti. Tämä on samalla ensimmäinen kerta, kun magneettinen skyrmioni on muodostettu huonelämpötilassa. Viime kädessä tämän havainnon odotetaan avaavan tietä uudemmille spintroniikkarakenteille.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 22.11.2019
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
