雷竞技-世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元问世—新闻—科学网

近期，安徽年夜学传授杜海峰、宋东升团队操纵聚焦离子束微纳器件制备手艺制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单位（赛道宽度100纳米），连系高时空分辩原位洛伦兹电镜手艺，实现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、不变、高效的活动，为修建高密度、高速度、靠得住的新型拓扑磁电子学器件供给了主要支持。相干研究功效日前颁发在《天然-通信》。

2009年，德国科学家在一类手性金属磁性材猜中，发现一种具有非平淡拓扑特征的磁布局，称之为磁斯格明子。其具有尺寸小、不变性高、电流易操控等长处，有望作为下一代数据载体，用在修建新型的磁电子学器件。

实现电流驱动下磁斯格明子在纳米赛道中不变、可控的活动，是器件修建中最焦点的问题之一。但是，在曩昔15年的研究中，有两个要害问题仍未获得有用解决：一是器件特点尺寸太年夜，今朝尝试上展现的最小条带宽度年夜在400纳米，不合适器件的高密度要求；二是斯格明子霍尔效应：磁斯格明子因为其本身怪异的拓扑属性，在活动进程中发生偏转，这会致使其活动轨迹不成控，而且轻易在赛道鸿沟消逝，是器件修建的主要障碍。

针对这两个雷竞技问题，杜海峰团队成长了器件布局单位聚焦离子束加工制备手艺，设计制备出厚度平均、鸿沟/概况平整、非晶层厚度小在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，为今朝报导的最小尺寸。

另外，团队还研制了透射电镜原位加电芯片，扩大了洛伦兹透射电镜原位加电功能。他们经由过程节制电流脉冲宽度和电流密度，操纵赛道鸿沟的边沿态磁布局不变斯格明子活动，实现了单个80纳米巨细的磁斯格明子在100纳米 FeGe赛道中的一维、不变活动。

这些成果展现了纳米赛道中磁斯格明子高速、不变的活动特征，为基在磁斯格明子器件的修建奠基了根本。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49976-6

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