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瑞士聯(lián)邦理工學院（EPFL）的研究人員在自旋電子學領域取得重要突破。他們利用自旋波（一種無電荷磁波）替代傳統(tǒng)電子流，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸與存儲。這一技術有望大幅降低能耗，推動可持續(xù)計算的發(fā)展。 此前，研究團隊已證明自旋波可以反轉納米磁體的磁化狀態(tài)，用于存儲數(shù)字信息。然而，自旋波信號無法重置磁性比特，限制了數(shù)據(jù)的重復寫入。如今，瑞士聯(lián)邦理工學院與北京航空航天大學合作，在《自然·物理學》（Nature Physics）發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，赤鐵礦（一種常見的氧化鐵礦物）展現(xiàn)出獨特的磁學行為，為解決這一問題提供了可能。 赤鐵礦不僅儲量豐富、環(huán)境友好，還表現(xiàn)出超越傳統(tǒng)材料（如釔鐵石榴石）的性能。研究發(fā)現(xiàn)，赤鐵礦能同時激發(fā)兩種磁子模式（自旋波的準粒子），而傳統(tǒng)材料僅支持單一模式。這種雙模式特性使得自旋電流的極性可被雙向調控，從而有望實現(xiàn)數(shù)據(jù)的重復編碼與存儲。 這一發(fā)現(xiàn)源于實驗中的意外現(xiàn)象。研究人員在赤鐵礦樣本中觀測到異常的干涉圖樣，進一步分析表明，這是兩種磁子模式相互作用的結果。這一特性為開發(fā)超高頻自旋電子器件奠定了基礎，未來或可應用于下一代信息與通信技術。 赤鐵礦的磁性曾被認為過于微弱，但新研究揭示了其在先進技術中的潛力。該成果不僅提供了更環(huán)保的材料選擇，也為自旋電子學的高效發(fā)展開辟了新途徑。 《每日科學》網站（www.sciencedaily.com） |
