由捷克科學(xué)院物理研究所負責(zé)協(xié)調(diào)的歐盟反鐵磁性自旋電子學(xué)（ASPIN）研究項目，發(fā)現(xiàn)一種新型記憶材料，可提升數(shù)據(jù)讀寫速度近千倍，或?qū)⒏淖償?shù)據(jù)存儲方式。
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該研究團隊今年在《Science
Advances》，《Nature Nanotechnology》和《Nature
Communications》的雜志上發(fā)表了一系列關(guān)于反鐵磁自旋電子學(xué)的文章，《Nature
Physics》還為該研究發(fā)行了特別版。該研究成果得到了國際廣泛關(guān)注。
當前以計算機硬盤存儲器為代表的存儲介質(zhì)，主要使用磁化現(xiàn)象記錄數(shù)據(jù)。存儲使用的鐵磁材料中，電子的自旋沿一個方向，很容易使用磁場進行控制、檢測。當寫入磁場被關(guān)閉時，電子自旋停止，并且永久固定在寫入方向上，信息因此被存儲記錄下來。
而在非磁性材料中，電子的自旋是隨機取向的，磁化為零，因此理論上來說不能用于記憶。ASPIN項目研究的反鐵磁性材料，表面上和普通的非磁性材料一樣，然而其電子的自旋不是隨機取向的，而是有規(guī)律地從一個原子到另一個原子交替。因此，該材料具有兩個相反方向的交錯磁化，并且彼此相互中斷。
該研究首次使用反鐵磁體材料作為記憶材料，不僅介紹了可用于讀寫和存儲信息的新材料，還展示了可與常規(guī)計算機連接并使用反鐵磁記憶原理的實驗設(shè)備，使數(shù)據(jù)存儲速度提升了數(shù)千倍，同時該材料在人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域也有很好的應(yīng)用前景。
ASPIN項目研究基于反鐵磁自旋電子學(xué)。自旋電子學(xué)是研究電子自旋的電子學(xué)領(lǐng)域，自旋是一種量子屬性。從研究的角度來看，該項目遠遠超出了磁記憶，還涉及了自旋電子學(xué)與其它現(xiàn)代物理領(lǐng)域，如狄拉克的準粒子和固體材料中的拓撲相滲透。
ASPIN項目協(xié)調(diào)單位捷克科學(xué)院物理研究所長期以來一直在國際自旋電子學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)先，近十年來在《自然》和《科學(xué)》發(fā)表了數(shù)十篇研究論文，還獲得了來自歐洲研究委員會的兩項計劃資助。ASPIN項目合作方為捷克物理所、捷克查理大學(xué)、英國諾丁漢大學(xué)、德國馬克斯普朗克研究所、德累斯頓和哈勒·美因茨大學(xué)以及西班牙IGSresearch公司。
文章來源：科技部
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