जापान में टोक्यो विश्वविद्यालय, अमेरिका में कॉर्नेल और जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय और ब्रिटेन में बर्मिंघम विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री, मैंगनीज-टिन (एमएन) में बड़े पीजोमैग्नेटिज्म को देखा है।3एसएन)। यह खोज इस सामग्री और इसके जैसे अन्य सामग्रियों को अगली पीढ़ी की कंप्यूटर यादों में नियोजित करने की अनुमति दे सकती है।
एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री दो मुख्य कारणों से भविष्य के उच्च-घनत्व मेमोरी उपकरणों के लिए आशाजनक उम्मीदवार हैं। पहला यह है कि एंटीफेरोमैग्नेट में इलेक्ट्रॉन स्पिन (जो बिट्स या डेटा इकाइयों के रूप में उपयोग किए जाते हैं) टेराहर्ट्ज़ रेंज में आवृत्तियों पर तेज़ी से फ़्लिप करते हैं। ये तीव्र स्पिन फ़्लिप संभव हैं क्योंकि एंटीफेरोमैग्नेट में स्पिन एक-दूसरे के समानांतर संरेखित होते हैं, जिससे स्पिन के बीच मजबूत अंतःक्रिया होती है। यह पारंपरिक लौहचुंबकों से भिन्न है, जिनमें समानांतर इलेक्ट्रॉन स्पिन होते हैं।
दूसरा कारण यह है कि जबकि एंटीफेरोमैग्नेट्स में उनके इलेक्ट्रॉनों के स्पिन द्वारा निर्मित आंतरिक चुंबकत्व होता है, उनके पास लगभग कोई मैक्रोस्कोपिक चुंबकत्व नहीं होता है। इसका मतलब यह है कि बिट्स को अधिक सघनता से पैक किया जा सकता है क्योंकि वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं। फिर, यह पारंपरिक चुंबकीय मेमोरी में नियोजित लौहचुंबकों के विपरीत है, जो बड़े पैमाने पर शुद्ध चुंबकीयकरण उत्पन्न करते हैं।
एंटीफेरोमैग्नेटिक बिट्स के मूल्यों को पढ़ने के लिए शोधकर्ता अच्छी तरह से समझे जाने वाले हॉल प्रभाव (जिसमें एक लागू चुंबकीय क्षेत्र क्षेत्र और धारा के प्रवाह दोनों के लिए लंबवत दिशा में एक कंडक्टर में वोल्टेज उत्पन्न करता है) का उपयोग करते हैं। यदि एंटीफेरोमैग्नेटिक बिट में सभी स्पिन एक ही दिशा में घूमते हैं, तो हॉल वोल्टेज संकेत बदल जाता है। इसलिए, वोल्टेज का एक चिन्ह "स्पिन अप" दिशा या "1" से मेल खाता है और दूसरा चिन्ह "स्पिन डाउन" या "0" से मेल खाता है।
तनाव संकेत परिवर्तन को नियंत्रित करता है
नए काम में, के नेतृत्व में एक टीम सटोरू नकात्सुजी का टोक्यो विश्वविद्यालय द्वारा विकसित प्रयुक्त उपकरण क्लिफोर्ड हिक्स और सहयोगियों बर्मिंघम एमएन का एक नमूना रखने के लिए3तनाव में एस.एन. एम.एन.3एसएन कमजोर चुंबकत्व वाला एक अपूर्ण (वेइल) एंटीफेरोमैग्नेट है, और यह एक बहुत मजबूत विषम हॉल प्रभाव (एएचई) प्रदर्शित करने के लिए जाना जाता है, जिसमें चार्ज वाहक एक लागू चुंबकीय क्षेत्र के बिना भी एक लागू विद्युत क्षेत्र के लंबवत वेग घटक प्राप्त करते हैं।
डोप्ड एंटीफेरोमैग्नेट तेजी से स्विच करते हैं
शोधकर्ताओं ने पाया कि, नमूने पर विभिन्न डिग्री का तनाव रखकर, वे सामग्री के एएचई के परिमाण और संकेत दोनों को नियंत्रित कर सकते हैं। "1881 में एडविन हॉल द्वारा एएचई की खोज के बाद से, तनाव द्वारा एएचई संकेत की निरंतर ट्यूनिंग पर कोई रिपोर्ट नहीं बनाई गई है," नकात्सुजी बताते हैं भौतिकी की दुनिया. “पहली नज़र में, ऐसा प्रतीत हो सकता है कि हॉल चालकता, एक मात्रा जो समय उलटने के तहत अजीब है, तनाव द्वारा नियंत्रित नहीं की जा सकती है, जो कि समय उलटने के तहत भी है। हालाँकि, हमारा प्रयोग और सिद्धांत स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है कि 0.1% के क्रम में एक बहुत छोटा तनाव न केवल आकार बल्कि एएचई के संकेत को भी नियंत्रित कर सकता है।
एंटीफेरोमैग्नेटिक स्पिंट्रोनिक्स के लिए महत्वपूर्ण
टीम का कहना है कि तनाव का उपयोग करके एएचई को नियंत्रित करने में सक्षम होना एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्रियों से जुड़े तथाकथित "स्पिंट्रोनिक्स" अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण होगा। Mn की वेइल सेमीमेटल अवस्था के बाद से3एसएन को विद्युत रूप से भी स्विच किया जा सकता है, नई खोज सामग्री को स्पिंट्रोनिक्स के लिए और भी अधिक आकर्षक बनाती है, और दुनिया भर में कई समूह अब इसे पतली-फिल्म के रूप में बनाने पर काम कर रहे हैं।
वर्तमान कार्य विस्तृत है प्रकृति भौतिकी.
