Artykuł naukowca z Politechniki Poznańskiej w Nature
Artykuł pt."Long-range magnetic coupling between nanoscale organic-metal hybrids mediated by a nanoskyrmion lattice", którego współautorem jest naukowiec z Politechniki Poznańskiej dr inż. Maciej Bazarnik został opublikowany w prestiżowym piśmie Nature Nanotechology.
W poszukiwaniu nowatorskich rozwiązań dla przyszłych technologii informatycznych, naukowcy z Uniwersytetu w Hamburgu, Centrum Badawczego Juelich i Politechniki Poznańskiej zdołali sprząc magnesy molekularne poprzez sieć magnetycznych skyrmionów i przesłać informację cyfrową na daleką odległość. Zastosowanie układów magnetycznych posiada przewagę nad układami opartymi na przesyle prądu elektrycznego w postaci mniejszego zużycia energii oraz znacznego zwiększenia prędkości propagacji informacji.
W dziedzinie badań zwanych nano-spintroniką informacja magnetyczna (tzw. spin) zastępuje ładunek elektronu jako nośnik informacji. W uproszczonym spojrzeniu spin elektronu może być zrozumiany jako jego ruch obrotowy wokół własnej osi. W 2011 roku fizycy z Uniwersytetu Hamburskiego zademonstrowali spintroniczną bramkę logiczną zbudowaną z indywidualnych magnetycznych atomów oraz nanostuktur. Jednak poważnym ograniczeniem tego urządzenia była temperatura wymagana do działania układu bliska zeru absolutnemu (-273°C).
Rozpoczęto badania nad możliwością podniesienia temperatury pracy układów spintronicznych przy zachowaniu ich rozmiarów. Pierwszym przełomem było odkrycie niekolinearnej struktury magnetycznej w monowarstwie żelaza osadzonej na powierzchni (111) kryształu irydu, zwanej skyrmionami magnetycznymi. Skyrmiony to dwuwymiarowa struktura polegająca na propagacji spirali z dowolnego punktu we wszystkich kierunkach. Efektem jest kwadratowa sieć o periodyczności około 1 nm. Jedną z zadziwiających właściwości skyrmionów jest ich zerowy wypadkowy moment magnetyczny, a co za tym idzie niewrażliwość na zewnętrzne pole magnetyczne.
Osadzenie pojedynczych molekuł koronenu lub wzrost nanopłatków grafenu na tej powierzchni powoduje powstanie hybryd organo-metalicznych, które stają się silnymi nanomagnesami otoczonymi skyrmionami. O ile wytworzenie magnesów o różnych wartościach koercji magnetycznej jest interesujące z punktu widzenia magazynowania danych naukowcy zaobserwowali, że poszczególne magnesy molekularne oddziaływują ze sobą poprzez sieć skyrmionów na odległości przewyższającej wszystko co do tej pory zaobserwowano w świecie nano.
Wykorzystując tę technologię można przede wszystkim bezstratnie przesłać informację cyfrową na znaczne odległości jak również wytworzyć urządzenia spintroniczne działające w temperaturach co najmniej o rząd wielkości wyższych niż dotychczas osiągnięte.
Oryginalny artykuł:
"Long-range magnetic coupling between nanoscale organic-metal hybrids mediated by a nanoskyrmion lattice"
J. Brede, N. Atodiresei, V. Caciuc, M. Bazarnik, A. Al-Zubi, S. Blügel, and R. Wiesendanger,
Nature Nanotechology (2014).
DOI: 10.1038/nnano.2014.235
Dr inż. Maciej Bazarnik
Źródło: www.put.poznan.pl
Tagi: nature, czasopimo, nanotechnologia
wstecz Podziel się ze znajomymi