Новый способ перемагничивания подсказала теория относительности

Группа профессора Джайро Синова (Jairo Sinova) Института физики Университета Иоганна Гуттенберга в Майнце (Германия) в сотрудничестве с исследователями из Праги, Кембриджа и Ноттингема предсказала и открыла новое физическое явление, которое обеспечивает возможность управления состоянием магнита при помощи электрических сигналов.

Те технологии, что применяются для записи, хранения и чтения информации сегодня, являются либо только зарядовыми, либо только спиновыми. Полупроводниковая память использует свойство этих материалов электрическим образом обнаруживать и изменять уровни электрического заряда, представляющие двоичные «0» и «1». Такие устройства очень чувствительны и небольшие изменения внешней температуры, радиационного фона, наличие дефектов могут вызвать потерю данных. Спиновые запоминающие устройства более стабильны в эксплуатации, но их недостаток в том, что для переключения полярности магнита (изменение значения бита) требуется применять другой магнит.

Для того чтобы совместить достоинства обеих технологий требуется найти способ перемагничивания по электрическому сигналу. Теоретическое основание для этого дает релятивистская квантовая механика: составляющие ток электроны могут упорядочивать свои спины и становиться намагниченными. В ставший подтверждением данной теории эксперименте, о котором сообщает журнал Nature Nanotechnology от 2 марта, исследователи получали магнитное облако внутри постоянного магнита GaMnAs, пропуская через него электрический ток.

Наблюдавшийся феномен тесно связан с релятивистским спиновым эффектом Холла, открытым теми же авторами в 2004 г. «Десять лет назад мы предсказали и открыли, как электрический ток может генерировать чистые спиновые токи в естественной структуре материалов. Теперь нами продемонстрировано, как это явление можно использовать обратным образом: манипулируя магнитами посредством наведенной током поляризации, — отмечает Джайро Синова. — Эти новые явления сегодня стали важнейшим направлением исследований, поскольку они могут привести к созданию нового поколения устройств памяти».

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI