一项新研究首次对一种名为“交替磁性”的新型磁性进行了成像。该发现可能有助于开发新型磁性存储设备，从而有可能将操作速度提高一千倍。
交替磁化是磁序的一种独特形式，其中微小的组成磁性构件与相邻的构件反向平行排列，但每个构件所承载的结构与相邻构件相比有所旋转。
诺丁汉大学物理与天文学院的科学家证明，这种新的第三类磁性是存在的，并且可以在微型设备中进行控制。该研究成果发表在《自然》杂志上。
领导这项研究的彼得·沃德利教授解释说：“交替磁体由指向其邻居的反向平行的磁矩组成。然而，承载这些微小磁矩的晶体的每个部分都相对于其邻居旋转。这就像反铁磁性的扭曲。但这种微妙的差异会产生巨大的影响。”
磁性材料用于大多数长期计算机内存和最新一代微电子设备。这不仅是一个庞大而重要的行业，也是全球碳排放的重要来源。用异磁材料取代关键部件将大大提高速度和效率，同时有可能大大减少我们对传统铁磁技术所需的稀有和有毒重元素的依赖。
交替磁体将铁磁体和反铁磁体的有利特性结合到一种材料中。它们有可能使微电子元件和数字存储器的速度提高一千倍，同时更加坚固耐用且更节能。
高级研究员奥利弗·阿明 (Oliver Amin) 领导了这项实验，也是这项研究的合著者。他说：“我们的实验工作在理论概念和现实实现之间架起了一座桥梁，希望能为开发用于实际应用的变磁材料指明道路。”
这项新的实验研究是在瑞典的 MAX IV 国际设施进行的。该设施看起来像一个巨大的金属甜甜圈，是一个电子加速器，称为同步加速器，可以产生 X 射线。
X射线照射到磁性材料上，用特殊的显微镜检测从表面发射的电子。这样就可以生成材料磁性的图像，分辨率可以达到纳米级。
博士生 Alfred Dal Din 在过去两年中一直在研究交流磁体。这是他在项目中取得的又一项突破。他评论道：“在攻读博士学位期间，成为第一批看到这种有前途的新型磁性材料的效果和特性的人之一，这是一项非常有意义且具有挑战性的特权。
发表于 2024-12-12 13:37:52