2017年6月2
在各种电路中，一个关键的电子元件是电容器——一个能够储存和快速释放电荷的元件。在下一代的“自旋电子”设备中，电容器将扮演同样重要的角色。众所周知，这种设备不仅利用电子电荷，还利用自旋，自旋是每个电子所拥有的微小磁矩。
一项新的研究表明，两个电极之间的反平行电子自旋比平行自旋产生更多的电容，这与通常观察到的相反。（学分：布朗大学）
两年前，一个国际研究小组发现，通过控制量子磁隧穿结上的电子自旋，他们可以诱导结电容的大幅增加。量子磁隧穿结是一个由两个金属电极组成的纳米三明治，中间有一个绝缘体。
目前，同一团队进行了一个意想不到的实验，所谓的磁电容现象。研究人员已经证明，当使用不同的材料构建量子隧穿结时，可以通过与“正常”磁电容相反的方式控制自旋来改变电容。欧洲杯足球竞彩这项研究的结果发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上。据该团队称，这种反向效应为自旋电子学工具箱增加了另一种功能现象。
它为我们设计设备提供了更多的参数空间。有时正常电容可能更好；有时，根据应用程序的不同，相反的方法可能更好。这给了我们更多的灵活性。
肖刚，合著者，布朗大学物理系主任
肖教授认为，磁电容器在为各种自旋电子设备（如计算机、下一代随机存取存储器芯片和硬盘驱动器）生产磁传感器方面可以发挥特别重要的作用。
这项研究是肖博士的实验室合作的结果布朗大学日本北海道大学(Hokkaido University)海州秀夫(Hideo Kaiju)和长滨太郎(Taro Nagahama)的实验室，以及东北大学(Tohoku University)北上修(Osamu Kitakami)的实验室。
多年来，肖一直在分析磁隧道结。这种微小的结的功能与标准电路中的电容器非常相似。夹在导电电极之间的绝缘体使电流通过结的自由流动减慢，从而产生电阻和另一种现象，即电容。
然而，隧道结吸引了很多注意力，特别是因为通过控制两个金属电极内部的电子自旋，电容量可以动态改变。电极是磁性的，也就是说，在每个电极内旋转的电子指向一个特定的方向。两个电极之间的相对自旋方向决定了在结处存在多少电容。
作为对这一现象的初步研究的一部分，肖和他的同事证明了电容的最大可能变化。他们使用铁钴硼制成的电极来证明，当电子自旋从反平行翻转到平行时，实验中的电容可以增加150%。利用这些结果，研究人员提出了一个理论，推测在理想条件下，电容变化可以达到1000%。
此外，该理论提出，当使用不同种类的金属形成的电极时，会产生逆磁电容效应，其中反平行自旋比平行自旋产生更多的电容。这正是该团队在最新研究中证明的。
我们用铁做一个电极，用氧化铁做另一个电极。两者的电学性质是彼此的镜像，这就是为什么我们观察到这种逆磁电容效应。
帮派萧他是布朗大学物理系的共同作者和主席
肖教授表示，除了为利用自旋电子器件的磁电容提供了更大的参数空间外，这项研究的结果也为科学家用来解释这一现象的理论提供了重要的验证。
”现在我们看到理论与实验吻合得很好，因此我们有信心使用我们的理论模型来最大化这些效应，无论是“正常”效应还是我们在这里演示的反向效应”肖说。
国家科学基金会(DMR-1欧洲杯线上买球307056)，日本科学促进协会(科学研究资助(B)， 15H03981)，日本文部科学省(连接人类、环境和材料的开放创新动态联盟)，欧洲杯足球竞彩东北大学自旋电子学研究网络中心支持了这项研究。