本文出席百家號#科學了不起#系列征文賽。
倫敦學院和IBM公司的研究人員展示了一種涉及磁性材料中電子運動的新機制，該機制指向了可能提高數據儲存的新方式。這項工作在《物理評論通信》（）刊物上報導，闡明了一種基于電壓設置磁性信息（或稱載流子）方向的過程。
這一發覺始于載流子電子學的科學領域，它考慮了匯聚態物質和量子化學學。載流子電子學是電子學的簡稱，或則說是電子元件的簡稱，它不僅借助電子的電荷外，還借助電子的載流子。
"載流子電子學研究的主要目標之一是控制材料中電子的載流子方向，"倫敦學院化學系院長、該論文的通信作者之一Kent解釋道。"這項研究顯示了一種新的、根本性的機制來設定導電材料中的電子載流子方向。"
"載流子電子學的這一進展提供了一種在磁層上施加力矩的新方式，"IBM研究部的中級專著者、紐約學院訪問學者Sun補充道。"這是一個有希望的進步，有可能增加設備數據儲存的能源和空間要求。"
這項工作是與倫敦學院研究生Xu和IBM研究公司的克里斯托弗-薩弗蘭斯基（）共同完成的，是信息傳輸的核心現象的最新事例：將信息從一種方式改變為另一種方式。
比如，聯通電話將語音和電子電郵轉化為無線電波，這種無線電波被傳送到手機訊號塔，在那兒，訊號被轉化為聯通號，而互聯網則將聯通號轉化為光訊號（即光脈沖）進行遠距離傳輸。
在的研究中磁矩方向，、Sun、Xu和Kent重點展示了一種控制載流子方向的新型機制--控制儲存位信息的方向。
從歷史上看，非磁性重金屬中的電壓流動已被證明會造成載流子極化，或其凈磁矩的方向，在導體表面，這些效應被稱為載流子霍爾效應。但是，載流子霍爾效應中的載流子極化方向總是平行于導體表面。這限制了它的應用，由于它只提供了一個可能的載流子極化軸，限制了儲存密度。
在《》的研究中，科學家們借助鐵磁導體中的平面霍爾效應來控制載流子極化軸的方向。
具體來說，她們布署了一種鐵磁導體，比如鐵、鎳和鈷，并發覺導體中的電壓流動可以形成載流子極化磁矩方向，而載流子極化的方向是由其磁矩確定的。這是很重要的，由于磁矩方向可以設置在任何所需的方向上，之后設置載流子極化，這是非磁性重金屬中的載流子霍爾效應輪廓下不可能出現的靈活性。
她們還發覺，這種極化的載流子會在鐵磁層外游弋，并造成在相鄰的非磁性金屬中形成純載流子電壓，沒有相關電壓的載流子電壓。這些現象有可能使新一代的載流子控制的儲存元件實現更萊西度、更高效的儲存器技術。
論文標題為《Hallina//》。
