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首存10送28|硬核!大工教授在世界顶级期刊上发表突破性成果
2020-01-11 18:19:15
[摘要] 重磅新闻2019年11月29日,大连理工大学物理学院、三束材料改性教育部重点实验室王译教授与新加坡国立大学hyunsoo yang教授,在世界顶级期刊science 上发表重要工作:利用自旋波翻转磁矩实现数据存储与逻辑运算。器件在室温下运行,磁振子转矩效应显著,预期通过进一步调控器件,磁振子转矩强度有望进一步增强。该工作中,大连理工大学王译教授为第一作者,成果部分得到大连理工大学人才启动资金的资助

首存10送28|硬核!大工教授在世界顶级期刊上发表突破性成果

首存10送28,重磅新闻

2019年11月29日,大连理工大学物理学院、三束材料改性教育部重点实验室王译教授与新加坡国立大学hyunsoo yang教授,在世界顶级期刊science (《科学》)上发表重要工作:利用自旋波翻转磁矩实现数据存储与逻辑运算。

遵循摩尔定律飞速发展的现代电子器件尺寸越来越小,芯片中因电荷高速运动和频繁碰撞引发严重发热,不但造成高能耗,同时限制芯片处理速度与集成密度的提高,成为阻碍当前器件发展的一个严重问题。在日常生活中,我们都能切身体会到电子产品耗电、发热而带来的严重不便。

聚焦上述关键科学技术问题,王译教授与新加坡国立大学hyunsoo yang教授创新性提出利用自旋波(准粒子:磁振子)来驱动磁矩翻转,实现芯片“0”和“1”的信息存储和逻辑运算,这完全不同于以往通过有热耗散电子自旋注入的传统技术。自旋波不局限于电子导体,可以以“波”的方式在多种介质中无热耗散、低阻尼、长距离传播自旋信息,重要的是该过程不需要导电电荷参与,因此这种新机制可以从根本上突破传统芯片发热、耗电等瓶颈。

图a-b:磁振子转矩(a)与传统电子自旋转矩(b)对比示意图;图c:磁振子转矩器件光学照片;图d:磁振子转矩驱动nife磁矩翻转器件示意图;图e:bi2se3/nio/nife 器件的自旋转矩铁磁共振测量示意图;图f:磁振子转矩强度与nio厚度关系;图g:不同厚度nio器件中磁振子转矩与温度的关系;图h:磁振子转矩效应驱动磁矩翻转磁光克尔成像

在前期工作基础上,他们设计了异质薄膜结构,反铁磁绝缘体nio作为磁振子高效传输通道,拓扑绝缘体bi2se3作为高强度磁振子产生源,开创性利用磁振子转矩效应实现商业广泛应用的nife和cofeb铁磁薄膜自旋磁矩180°翻转。器件在室温下运行,磁振子转矩效应显著,预期通过进一步调控器件,磁振子转矩强度有望进一步增强。

此工作实验证实了自旋波可有效翻转自旋磁矩,开辟了实现低功耗、高速度信息存储和逻辑运算芯片的新途径,必将发展磁振子学新研究方向,激发磁振子器件广泛探索,促进后摩尔时代器件革新。该工作中,大连理工大学王译教授为第一作者,成果部分得到大连理工大学人才启动资金的资助。

王译

大连理工大学物理学院教授、博士生导师。大连理工大学“星海青千”人才获得者,入选2018年“大连市重点产业紧缺人才”。连续12年从事自旋电子学器件物理及应用研究。目前重点开展自旋轨道矩磁随机存储器的基础应用研究。

王译教授在science (一作),physical review letters(一作),nature communications(一作),nano letters(一作),nature materials,nature nanotechnology,nature physics,advanced materials等国际著名期刊发表sci论文24篇。现担任physics review letters, nano letters,acs nano, journal of magnetism and magnetic materials, ieee transactions on magnetic等国际期刊审稿人。


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