跟着数据存储和筹谋时间的快速发展，怎样有用操控和检测纳米级磁畴壁领路引起了庸俗蔼然。磁畴壁是磁性材料中不同磁化认识区域的规模白丝 hentai，其挪动不错用于存储信息。为了惩处上述问题，马克斯·普朗克微结构物理征询所Jae-Chun Jeon（第一作家），Stuart S. P. Parkin院士团队筹算了一种新式的纳米级磁性轨谈存储器，通过在磁性轨谈沿线吩咐多个反常霍尔效应安装，随意高精度、无盲点地电学检测磁畴壁的位置。有关戒指在Science期刊上发表了题为「Multicore memristor from electrically readable nanoscopic racetracks」的最新论文。

在磁性轨谈中挪动的磁畴壁是筹谋应用中存储内存的有勾引力的候选者。频频，磁畴壁的位置是通过光学才调进行追踪的。本文筹算了一种系统，在轨谈沿线甩掉了多个纳米级霍尔条。征询东谈主员使用这些电传感器同期检测了多个磁畴壁的位置，其空间离别率比先前使用光学才调所达到的精度高约25倍。——Jelena Stajic

征询布景

跟着数据存储和筹谋时间的快速发展，怎样有用操控和检测纳米级磁畴壁领路引起了庸俗蔼然。磁畴壁是磁性材料中不同磁化认识区域的规模，其挪动不错用于存储信息。因此，愚弄磁畴壁领路诱导多位存储器，颠倒是磁性轨谈存储器，成为了现时征询的热门。相干词，传统的磁畴壁检测才调多依赖于光学成像时间，举例差分磁光克尔效应和扫描透射X射线显微镜。这些才调诚然随意追踪磁畴壁的领路，但存在离别率低、只可检测较大方法的纳米线、需要屡次叠加现实等局限性。此外，传统轨谈存储器在读取磁畴壁时，还需要挪动扫数存储数据集，增多了时分和能量糜掷。

为了惩处上述问题，马克斯·普朗克微结构物理征询所Jae-Chun Jeon（第一作家），Stuart S. P. Parkin院士团队在Science期刊上发表了题为「Multicore memristor from electrically readable nanoscopic racetracks」的最新论文。他们筹算了一种新式的纳米级磁性轨谈存储器，通过在磁性轨谈沿线吩咐多个反常霍尔效应安装，随意高精度、无盲点地电学检测磁畴壁的位置。这些霍尔效应安装愚弄自旋极化电流横向产生的电压，不错在不挪动存储数据的情况下及时检测轨谈内的磁畴壁领路。此外，通过对自旋霍尔层进行几何优化，扩大了检测范围，使得单个霍尔条的检测距离显赫增多，达到传统才调的数十倍。

本征询惩处了传统光学检测才调离别率低、掩饰范围有限等问题，顺利展示了以优于40纳米的空间离别率电学追踪纳米级磁畴壁动态的才调。这一才调不仅为深入领路磁畴壁的动态行动提供了新的视角，还为磁性轨谈存储器在将来非传统筹谋诞生中的应用奠定了基础。通过期空测量和多核忆阻器模子的引入，本征询揭示了磁畴壁数据流动的潜在机制，为轨谈存储器手脚新式筹谋平台提供了强有劲的时间复古。

值得细心的是，Stuart Parkin支持是马克斯·普朗克微结构物理征询所长处，马丁路德·哈勒威登堡大学的洪堡支持。他的征询范畴包括用于先进传感器、存储器和逻辑器件的自旋电子学材料和器件，氧化物异质结薄膜，拓扑材料，新奇超导材料和融会器件。他在自旋电子学方面的发现使得磁盘入手器容量罢了了1万倍的进步。因为他的发现，Parkin支持在2014年得到了芬兰时间院颁发的千禧年时间奖。最近，由于在三种不同的自旋存储器方面的征询，他还得到了2021年费萨尔国王科学奖。Stuart S. P. Parkin支持是好意思国国度科学院院士（2008年）、好意思国国度工程院院士（2009年）、伦敦皇家学会院士（2000年）、英国皇家工程院院士（2019年）和德国国度科学院院士（2015年)。他得到了一系列奖项，包括好意思国物理学会新材料国外奖（1994）、欧洲物理的固态物理隆起孝敬奖（1997）、IUPAP磁学奖和尼尔奖章（2009）、材料学会的冯·希佩尔奖（2012）、IOP天鹅奖章（2013）、洪堡支持国外征询奖（2014）、千禧年时间奖（2014）、ERC先进基金-SORBET（2015）、费萨尔国王科学奖（2021）和ERC先进基金-SUPERMINT（2022）。

征询亮点

1）现实初度罢了了在纳米级磁性轨谈中通过电学方法对挪动磁畴壁的追踪，况且达到了优于40纳米的空间离别率。通过在磁性轨谈沿线吩咐多个反常霍尔效应安装，顺利惩处了光学检测才调平离别率不及和盲点问题，初度罢了了对多个磁畴壁的高精度检测。

2）现实通过筹算几何结构优化的自旋霍尔层，尤其是引入了宽度可调的「铂翼」，显赫扩大了霍尔条的检测范围，随意检测距离霍尔条近8微米的磁畴壁。征询败露，跟着「铂翼」宽度的增多，检测范围系统性地扩大，进一步考证了该才调的有用性。

3）现实戒指标明，通过电学方法追踪磁畴壁的动态，不仅随意深入领路磁畴壁的动态行动，还为诱导基于轨谈存储器的非传统筹谋诞生提供了表面复古和时间旅途。这标明轨谈存储器在将来筹谋时间中具有庸俗的应用出路。

图文解读

图1 | 电学检测电流换取的磁畴壁领路。

图2 | 扫数磁性轨谈中磁畴壁速率的电学映射。

图3 | 从赶紧到可控的磁畴壁领路的演变。

图4 | 在50纳米宽的SAF磁性轨谈器件中贯穿注入磁畴壁。

图5 | 多核注入的时空数据分类及分段信号。

论断瞻望

本文的征询揭示了在纳米级磁性轨谈中，挪动磁畴壁的电学追踪时间具有高达40纳米的空间离别率，显赫提高了对磁畴壁动态的领路。这一理会不仅鼓动了磁性轨谈存储器的发展，还为将来的非传统筹谋诞生奠定了基础，卓越了传统的二元数字时间。通过对多个磁畴壁的时空测量，征询者随意深入分析其动态行动，从而罢了更高效的数据处理和存储。

该征询强调了几何筹算的自旋霍尔层和反常霍尔效应在进步检测精度和范围方面的迫切性，展示了怎样通过优化结构筹算来克服传统检测时间的局限。这些发现不仅对磁性存储和筹谋时间具有真切影响，也为诱导新式的自旋电子学器件提供了新的念念路。此外，这种电学追踪才调在微不雅方法上的应用，可能会鼓动更庸俗的纳米时间征询，促进新一代筹谋诞生的出现，从而鼓动信息时间的进一步发展。因此，征询团队的效用展现了纳米级磁性器件在将来科技中的迫切后劲。

文件信息：

Jae-Chun Jeon et al. ，Multicore memristor from electrically readable nanoscopic racetracks.Science 386，315-322(2024).

DOI:10.1126/science.adh3419

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