La recherche fait tourner les électrons pour évoluer vers un stockage de données plus efficace et à plus haute densité –

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  • Des chercheurs de l’Université de New York et d’IBM Research ont démontré un nouveau mécanisme impliquant le mouvement des électrons dans les matériaux magnétiques qui indique de nouvelles façons d’améliorer potentiellement le stockage des données. Le travail, rapporté dans le journal Lettres d’examen physique, dévoile un processus de réglage de la direction de l’information magnétique, ou spin, basée sur un courant électrique.

    La découverte découle du domaine scientifique de la spintronique, qui considère la matière condensée et la physique quantique. La spintronique est un raccourci pour les appareils électroniques ou électriques qui utilisent le spin de l’électron en plus de sa charge électrique.

    «L’un des principaux objectifs de la recherche en spintronique est de contrôler la direction du spin des électrons dans les matériaux», explique Andrew Kent, professeur au département de physique de NYU et l’un des principaux auteurs de l’article. “Cette recherche montre un mécanisme nouveau et fondamental pour régler la direction du spin des électrons dans un matériau conducteur.”

    «Cette avancée de la spintronique offre une nouvelle façon d’exercer des couples sur une couche magnétique», ajoute Jonathan Sun, co-auteur principal d’IBM Research et chercheur invité à NYU. “C’est une avancée prometteuse qui a le potentiel de réduire les besoins en énergie et en espace pour le stockage des données des appareils.”

    Le travail, mené avec Junwen Xu, un étudiant diplômé de NYU, et Christopher Safranski d’IBM Research, est le dernier exemple d’un phénomène central à la transmission de l’information: la modifier d’une forme à une autre.

    Par exemple, les téléphones mobiles convertissent la voix et les e-mails en ondes radio qui se déplacent vers les tours de téléphonie cellulaire où les signaux sont transformés en signaux électriques tandis qu’Internet transforme les signaux électriques en signaux optiques (c’est-à-dire, des impulsions lumineuses) pour une transmission longue distance.

    dans le Lettres d’examen physique recherche, Safranski, Sun, Xu et Kent se sont concentrés sur la démonstration d’un nouveau mécanisme de contrôle de la direction de rotation – la direction qui contrôle les bits d’information stockés.

    Historiquement, il a été démontré que le flux de courant dans les métaux lourds non magnétiques conduisait à une polarisation de spin, ou une direction de son moment magnétique net, à la surface du conducteur, un effet connu sous le nom d’effet Hall de spin. Cependant, la direction de la polarisation de spin dans l’effet Hall de spin est toujours parallèle à la surface du conducteur. Cela limite ses applications car il ne fournit qu’un seul axe possible de polarisation de spin, limitant la densité de stockage.

    dans le Lettres d’examen physique recherche, les scientifiques ont utilisé l’effet Hall planaire dans un conducteur ferromagnétique pour contrôler l’orientation de l’axe de polarisation de spin.

    Plus précisément, ils ont déployé un conducteur ferromagnétique – le fer, le nickel et le cobalt sont des exemples de tels conducteurs – et ont constaté que la circulation du courant dans le conducteur peut produire une polarisation de spin qui est dans une direction définie par son moment magnétique. Ceci est important parce que la direction du moment magnétique peut maintenant être réglée dans à peu près n’importe quelle direction souhaitée pour ensuite régler la polarisation de spin – une flexibilité impossible sous les contours de l’effet Hall de spin dans les métaux lourds non magnétiques.

    Ils ont également découvert que ces spins polarisés se déplacent à l’extérieur de la couche ferromagnétique et conduisent à un courant de spin pur – un courant de spin sans courant électrique associé – dans un métal non magnétique adjacent. Ce phénomène a le potentiel de permettre une nouvelle génération de dispositif de mémoire à rotation contrôlée pour une technologie de mémoire à plus haute densité et plus efficace.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par L’Université de New York. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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