本文出席百家號(hào)#科學(xué)了不起#系列征文賽。
倫敦學(xué)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(yùn)動(dòng)的新機(jī)制，該機(jī)制指向了可能提高數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的新方式。這項(xiàng)工作在《物理評(píng)論通信》（）刊物上報(bào)導(dǎo)，闡明了一種基于電壓設(shè)置磁性信息（或稱載流子）方向的過(guò)程。
這一發(fā)覺(jué)始于載流子電子學(xué)的科學(xué)領(lǐng)域，它考慮了匯聚態(tài)物質(zhì)和量子化學(xué)學(xué)。載流子電子學(xué)是電子學(xué)的簡(jiǎn)稱，或則說(shuō)是電子元件的簡(jiǎn)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(xué)研究的主要目標(biāo)之一是控制材料中電子的載流子方向，"倫敦學(xué)院化學(xué)系院長(zhǎng)、該論文的通信作者之一Kent解釋道。"這項(xiàng)研究顯示了一種新的、根本性的機(jī)制來(lái)設(shè)定導(dǎo)電材料中的電子載流子方向。"
"載流子電子學(xué)的這一進(jìn)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(jí)專著者、紐約學(xué)院訪問(wèn)學(xué)者Sun補(bǔ)充道。"這是一個(gè)有希望的進(jìn)步，有可能增加設(shè)備數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的能源和空間要求。"
這項(xiàng)工作是與倫敦學(xué)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?shù)暮诵默F(xiàn)象的最新事例：將信息從一種方式改變?yōu)榱硪环N方式。
比如，聯(lián)通電話將語(yǔ)音和電子電郵轉(zhuǎn)化為無(wú)線電波，這種無(wú)線電波被傳送到手機(jī)訊號(hào)塔，在那兒，訊號(hào)被轉(zhuǎn)化為聯(lián)通號(hào)，而互聯(lián)網(wǎng)則將聯(lián)通號(hào)轉(zhuǎn)化為光訊號(hào)（即光脈沖）進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
在的研究中磁矩方向，、Sun、Xu和Kent重點(diǎn)展示了一種控制載流子方向的新型機(jī)制--控制儲(chǔ)存位信息的方向。
從歷史上看，非磁性重金屬中的電壓流動(dòng)已被證明會(huì)造成載流子極化，或其凈磁矩的方向，在導(dǎo)體表面，這些效應(yīng)被稱為載流子霍爾效應(yīng)。但是，載流子霍爾效應(yīng)中的載流子極化方向總是平行于導(dǎo)體表面。這限制了它的應(yīng)用，由于它只提供了一個(gè)可能的載流子極化軸，限制了儲(chǔ)存密度。
在《》的研究中，科學(xué)家們借助鐵磁導(dǎo)體中的平面霍爾效應(yīng)來(lái)控制載流子極化軸的方向。
具體來(lái)說(shuō)，她們布署了一種鐵磁導(dǎo)體，比如鐵、鎳和鈷，并發(fā)覺(jué)導(dǎo)體中的電壓流動(dòng)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(shè)置在任何所需的方向上，之后設(shè)置載流子極化，這是非磁性重金屬中的載流子霍爾效應(yīng)輪廓下不可能出現(xiàn)的靈活性。
她們還發(fā)覺(jué)，這種極化的載流子會(huì)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(méi)有相關(guān)電壓的載流子電壓。這些現(xiàn)象有可能使新一代的載流子控制的儲(chǔ)存元件實(shí)現(xiàn)更萊西度、更高效的儲(chǔ)存器技術(shù)。
論文標(biāo)題為《Hallina//》。
