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자기 나노 장치의 자기화를 전기적으로 제어하는 새로운 메커니즘

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자기 나노 장치의 자기화를 전기적으로

제어하는 새로운 메커니즘



 

  Summary

 [배경 및 필요성]

  (필요성) 혁신적인 자기 나노 장치의 개발은 효율적인 전기적 회전의 생성 또는 토크(torque)를 필요로 함

  (배경) 일반적으로 토크는 중금속 층의 강한 스핀-궤도 상호작용을 이용하여 전하를 스핀으로 변환함으로써 자기 시스템에서 생성되며 이때 발생하는 스핀 전류는 인접한 강자성 층에 주입됨
  그러나 중원소 재료는 확장 가능한 생산 과정과 호환되지 않는 경우가 많으며, 높은 저항력으로 인해 일부 애플리케이션에는 적합하지 않음


 [주요 발견]

  최근 강자성 층에 궤도각 운동량을 주입함으로써 토크가 생성될 수 있음을 시사

  궤도각 운동량은 가벼운 원소 물질을 통해 전류를 통과시킴으로써 생성될 수 있음

  그런 다음, 강자성 층의 스핀-궤도 상호작용에 의해 스핀으로 변환될 수 있음

  이러한 유형의 토크를 궤도 토크(orbital torque)라고 하며, 스핀 주입에 의해 유발되는 토크와 크기가 유사함

  RIKEN은 강자성층, 구리층, 알루미나(Al2O3)층으로 구성된 3층 시스템에서 이 같은 효율적인 토크 생성을 실현함

  이 시스템에서, 궤도각 운동량은 구리-알루미나 인터페이스에서 생성된 다음 구리 층에 의해 강자성 층으로 전송되어 스핀으로 변환됨


 [기대효과]

  자기 나노 장치의 보다 넓은 재료 선택 범위 및 뛰어난 효율성과 대량 생산 가능성



 Source

  일본이화학연구소(RIKEN) > News&Publications


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