【48812】世界上最小尺度的斯格明子赛道器材单元面世

  近期，安徽大学教授杜海峰、宋东升团队使用聚集离子束微纳器材制备技能制备出了世界上最小尺度的斯格明子赛道器材单元（赛道宽度100纳米），结合高时空分辩原位洛伦兹电镜技能，完成了纳秒电脉冲驱动下，100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、安稳、高效的运动，为构筑高密度、高速度、牢靠的新式拓扑磁电子学器材供给了重要支撑。相关研讨成果日前发表于《天然-通讯》。

  2009年，德国科学家在一类手性金属磁性材料中，发现一种具有非平凡拓扑特性的磁结构，称之为磁斯格明子。其具有尺度小、安稳性高、电流易操控等长处，有望作为下一代数据载体，用于构筑新式的磁电子学器材。

  完成电流驱动下磁斯格明子在纳米赛道中安稳、可控的运动，是器材构筑中最中心的问题之一。但是，在曩昔15年的研讨中，有两个中心问题仍未得到必定作用处理：一是器材特征尺度太大，现在试验上展现的最小条带宽度大于400纳米，不符合器材的高密度要求；二是斯格明子霍尔效应：磁斯格明子因为其本身共同的拓扑特点，在运动过程中发生偏转，这会导致其运动轨道不可控，而且简单在赛道鸿沟消失，是器材构筑的重要妨碍。

  针对这两个问题，杜海峰团队开展了器材结构单元聚集离子束加工制备技能，规划制备出厚度均匀、鸿沟/外表平坦、非晶层厚度小于2 纳米的高质量FeGe纳米条带。FeGe纳米条带的长度10微米，宽度100纳米，为现在报导的最小尺度。

  此外，团队还研发了透射电镜原位加电芯片，扩展了洛伦兹透射电镜原位加电功用。他们通过操控电流脉冲宽度及电流密度，使用赛道鸿沟的边际态磁结构安稳斯格明子运动，完成了单个80纳米巨细的磁斯格明子在100纳米 FeGe赛道中的一维、安稳运动。

  这些成果展现了纳米赛道中磁斯格明子高速、安稳的运动特性，为根据磁斯格明子器材的构筑奠定了根底。