研究人员已开发出一种控制铁磁性材料制成的磁铁的新方法

时间:2021-09-23 16:48:29       来源:cnBeta

麻省理工学院的研究人员已经开发出一种控制铁磁性材料制成的磁铁的新方法。 与铁磁材料不同,在铁磁材料中,一些原子在一个方向上排列,而其他原子则以相反的方式排列。因此,铁磁性材料产生什么类型的磁场取决于这两类原子之间的平衡。

麻省理工学院的研究人员认为,由于铁磁性材料的磁性受到外力的强烈影响,它们应该可以用来生产更快的数据存储和逻辑电路。基于这种类型的材料的存储将允许在给定的空间内比铁磁性材料容纳更多的数据。麻省理工学院的研究人员已经与其他机构的科学家合作,以克服在数据存储中使用铁磁性材料的一个限制。

一直以来该材料实现存储用途研发过程中的难点是没有可靠的方法来切换磁铁的方向,以产生数据存储所需的0和1。现在,研究人员发现了一种通过轻微的电压变化将铁磁体的磁极快速切换180度的方法。研究人员认为他们的发现可能带来铁磁逻辑和数据存储设备的新时代。

该系统使用一种钆钴薄膜,这是一种属于被称为稀土过渡金属铁磁体的材料。在这种类型的材料中,钆原子的磁轴在一个方向上排列,而钴原子在另一个方向上排列。当施加电压使薄膜表面的水分子分裂成氧气和氢气时,氧气被排走,而氢原子核可以穿透材料。

这种渗透改变了磁取向,这种变化足以切换净磁场方向,使数据存储和磁性记忆设备成为可能。这种存储系统的运作过程也是高度节能的,因为它只需要改变电压,没有可能导致转化成热量的应用电流。在实验中,该团队将他们的材料进行了10000次极性逆转,没有任何退化的迹象。