Forskare vid Mainz University har visat att information kan lagras i antiferromagnetiska material och för att mäta effektiviteten av skrivoperationen

Människor lagrar allt större mängder information, medan slutanordningar har blivit alltmer små. Dock, på grund av ständiga tekniska förbättringar, konventionell elektronik baserad på kisel har nått fysiska gränser, såsom bitstorlek eller antalet elektroner som krävs för att lagra information. Spintronics, och antiferromagnetiska material i synnerhet, erbjuder ett alternativ. Inom spintronik, information lagras inte bara i laddningen av elektroner, men i deras spin och tillhörande magnetiska moment. På det här sättet, dubbelt så mycket information kan lagras på samma mängd utrymme. Än så länge, dock, det har varit kontroversiellt om det ens är möjligt att lagra information elektriskt i antiferromagnetiska material.

Forskare vid Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), i samarbete med Tohoku University i Sendai i Japan, har nu bevisat att det fungerar:Dr. Lorenzo Baldrati, Marie Sklowdoska-Curie-stipendiat i professor Mathias Kläuis grupp vid JGU, säger, "Vi kunde inte bara visa att informationslagring i antiferromagnetiska material är fundamentalt möjlig, men också för att mäta hur effektivt information kan skrivas elektriskt i isolerande antiferromagnetiska material."

För deras mått, forskarna använde den antiferromagnetiska isolatorn koboltoxid CoO, ett modellmaterial som banar väg för framtida spintroniktillämpningar. Resultatet:Strömmar är mycket effektivare än magnetfält för att manipulera antiferromagnetiska material. Denna upptäckt öppnar vägen för applikationer som sträcker sig från smarta kort som inte kan raderas av externa magnetfält till ultrasnabba datorer – tack vare de överlägsna egenskaperna hos antiferromagneter jämfört med ferromagneter. Forskningsartikeln har nyligen publicerats i Fysiska granskningsbrev . I ytterligare steg, forskarna vid JGU vill undersöka hur snabbt information kan sparas och hur kompakt informationen kan vara.

"Vårt långvariga samarbete med det ledande universitetet inom spintronikområdet, Tohoku University, har skapat ytterligare ett spännande arbete, " säger professor Mathias Kläui. "Med stöd av den tyska utbytestjänsten, Graduate School of Excellence Materials Science i Mainz, och den tyska forskningsstiftelsen, vi inledde ett livligt utbyte mellan Mainz och Sendai, arbeta med teorigrupper i spetsen för detta ämne. Vi har möjligheter till första gemensamma examina mellan våra universitet, som uppmärksammas av eleverna. Detta är ett nästa steg i bildandet av ett internationellt team av spetskompetens inom det växande området antiferromagnetisk spintronik."