科学家破解量子材料的自旋和轨道状态

之间的关系到现在为止,电子自旋和轨道被认为齐头并进中的一类是现代信息技术的基石的材料;你不能迅速改变一个,而不改变其他。但一项新的研究表明,激光的脉冲能够极大地改变一个重要的一类材料的自旋状态,同时保留它的轨道状态完好。

到现在为止,电子自旋和轨道被认为齐头并进中的一类是现代信息技术的基石的材料;你不能迅速改变一个,而不改变其他。但在能源部SLAC国家加速器实验室表演系的研究,激光的脉冲能够极大地改变一个重要的一类材料的自旋状态,同时保留它的轨道状态完好。

结果表明用于基于逻辑和存储器件的下一代新路“orbitronics,”凌嘉沉,一个SLAC副研究员和研究员领导该研究的一说。

“我们现在看到的这个系统是一个什么样的人在过去所看到的完全相反,”沉先生说。 “这引起了我们可以在轨道的需要做出的计算和计算机存储器存储信息的0和1的形状控制材料的自旋和轨道分开的状态,并利用变化的可能性。”

该国际研究小组,由约书亚·特纳,一个SLAC员工的科学家和研究人员与斯坦福大学材料和能源科学(SIMES)的带领下,报告其研究结果在物理评论B快速通讯这个星期。

一个有趣的,复杂的材料

材料研究该小组称为NSMO,附带在极薄的晶体层锰氧化物系量子材料。它的存在了三个十年,在设备中使用,其中信息是通过使用磁场来切换从一个电子自旋状态到另一个状态,被称为自旋电子学的方法存储。 NSMO也被认为是基于skyrmions使未来的计算机和记忆存储设备有希望的候选,微小粒子状由纺纱电子的磁场产生涡流。

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资源 DOE/SLAC National Accelerator Laboratory. "Scientists break the link between a quantum material's spin and orbital states." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200515131911.htm>.