研究人員找到了一種使用電場控制磁性數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中磁化切換的方法。

數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲消耗大量能量。尤其是大型數(shù)據(jù)中心的磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)消耗的能量很高，降低這種消耗是一個挑戰(zhàn)。在磁性數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中，信息是通過微觀區(qū)域中特定的磁化排列來存儲的。磁化方向由微線圈產(chǎn)生的電流或局部磁場決定。使用這種方法，電流會因焦耳加熱而導(dǎo)致能量損失。

由麻省理工學(xué)院 (MIT) 領(lǐng)導(dǎo)、開姆尼茨理工大學(xué)化學(xué)研究所電化學(xué)傳感器和儲能教授 Karin Leistner 教授和 Jonas Zehner 博士參與的研究小組展示了 180 度磁化反轉(zhuǎn)通過電壓感應(yīng)氫加載到亞鐵磁體中。結(jié)果發(fā)表在《自然納米技術(shù)》雜志上。

使用電場實現(xiàn) 180 度磁化反轉(zhuǎn)是相當困難的，但它大大降低了數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的能耗。180° 磁化切換很重要，因為單個位中的磁化通常與 180° 相反。研究人員認為，這項研究有可能為大幅降低數(shù)據(jù)存儲的全球功耗開辟一條途徑。

對于電壓控制磁化切換，研究團隊利用了亞鐵磁體的特定特性，因為它們提供了多亞晶格配置，不同大小的亞晶格磁化強度相互相反。為了在沒有外部磁場的情況下實現(xiàn) 180° 磁化反轉(zhuǎn)，研究人員使用額外的反鐵磁氧化鎳 (NiO) 層對 GdCo/Pd/GdOx 層結(jié)構(gòu)進行了功能化。