差异与相反的自旋电子传导的铁磁金属可以精确地解决使用太赫兹波。(来源:MPI-P)
研究人员马克斯·普朗克聚合物研究所(MPI-P)和约翰内斯古腾堡大学(一起进行)已经开发出一种新的超快的太赫兹光谱收益率直接洞察现代磁记忆的构建块。
大量的信息可以存储在现有的磁记忆包括硬盘,可以发现在几乎每一个计算机。这是由于小,纳米磁传感器称为spin-valves支持内存读出。这些spin-valves操作基于巨磁电阻(GMR)效应由Albert Fert和彼得•格伦伯格被授予2007年诺贝尔物理学奖。
GMR效应来源于内维尔·莫特爵士铁磁金属的电传导原理,提出了1936年。根据莫特,铁磁金属传导电子的散射是基于电子的微观磁矩,称为自旋。这意味着与单电子自旋方向有更少的散射效应,因此,比反向自旋取向的电子导电。spin-asymmetry放大的电子传导达到结合薄膜的磁性和非磁性金属产生spin-valve。当spin-valve的电阻率响应的磁场,产生一个巨磁电阻效应。
尽管它的重要性在磁记忆和其他一些技术,莫特spin-dependent导电性很难以直接观察。事实上,可以直接和明确地确定莫特传导的基本因素如spin-dependent电子散射时间和spin-dependent电子密度只有金属电导率的测量是在相同的超快时间尺度的电子散射发生(即子- 100 f)。这表明需要超快时间尺度测量阻碍了金属的基本magnetotransport观察了很长时间。
这项新的研究克服了长时间的挑战随着超快的引入太赫兹光谱(1太赫兹= 1012赫兹,即每秒一万亿振荡)。
通过研究太赫兹电磁波的相互作用——振动一样快速的电子在金属分散他们的势头——spin-valve,第一次我们可以直接测量的基本参数莫特传导。特别是,我们发现传统的测量进行慢时间尺度明显低估了spin-asymmetry电子散射负责磁传感器操作。
项目负责人德米特里•Turchinovich MPI-P。
德米特里•Turchinovich领导的研究小组(MPI-P)和马赛厄斯Klaui(包括公司)一起进行Zuanming金,亚历山大·特卡奇弗雷德里克·卡斯珀Victor Spetter休伯特格林,安迪·托马斯Tobias Kampfrath,米沙波恩。
研究工作是由弗里茨·哈伯(德国的马克斯普朗克研究所的社会和Sensitec GmbH是一家。这项工作提供了一种创新的和通用的解决方案,超快的太赫兹光谱为自旋电子学研究,为一个名为太赫兹自旋电子学的新研究平台。
工作的研究结果发表在《自然物理》杂志上。
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