在一项新的研究中,人们首次对一种被称为电磁学的新型磁性进行了成像。这一发现可能会导致新的磁存储设备的发展,有可能将操作速度提高1000倍。
电磁学是磁秩序的一种独特形式,其中微小的组成磁性构件与相邻的构件反平行排列,但承载每个构件的结构与相邻的构件相比是旋转的。
诺丁汉大学物理与天文学院的科学家们已经证明,这种新的第三类磁性存在,并且可以在微观设备中进行控制。研究结果发表在今天的《自然》杂志上。
磁性材料用于大多数长期计算机存储器和最新一代微电子器件。这不仅是一个庞大而重要的产业,也是全球碳排放的重要来源。用电磁材料取代关键部件将大大提高速度和效率,同时有可能大大减少我们对传统铁磁技术所需的稀有和有毒重元素的依赖。
交替磁体将铁磁体和反铁磁体的有利特性结合成一种材料。它们有可能使微电子元件和数字存储器的速度提高一千倍,同时更加坚固和节能。
这项新的实验研究是在瑞典的MAX IV国际设施进行的。该设备看起来像一个巨大的金属甜甜圈,是一个电子加速器,称为同步加速器,产生x射线。
将x射线照射到磁性材料上,然后用一种特殊的显微镜检测表面发出的电子。这样就可以产生材料磁性的图像,分辨率小到纳米级。
博士生阿尔弗雷德·达尔丁在过去的两年里一直在研究替代磁体。这是他在项目中看到的另一个突破。他评论说:“在我的博士学位期间,我是第一个看到这种有前途的新型磁性材料的效果和特性的人之一,这是一个巨大的回报和挑战的特权。”