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美找到自旋轨道强相互作用的新材料

【来源:科技日报 | 发布日期:2010-12-29 | 作者:综合办 】     【选择字号:

    美国能源部阿尔贡先进光源(APS)实验室研究发现,一种含有重元素铱的氧化材料,受到铱5d层价态上的自旋轨道相互作用的控制,显示出非同寻常的性质。该研究成果发表在近期《物理评论快报》上。
  该研究由阿尔贡APS国家实验室、肯塔基大学、橡树岭国家实验室以及北伊利诺伊州立大学联合开展,在APS的X射线科学分部用4-ID-D光束,对一种名为三氧化钡铱的多晶体进行了X射线吸收和磁环双色探测,在铱的5d层价态分析了电子自旋、轨道角动量和自旋轨道耦合。
  作为下一代自旋电子设备,自旋晶体管有着巨大的应用前景。开发自旋晶体管需要找到具有大量电子自旋轨道的新型材料。由于自旋轨道的相互作用是随着原子数量而迅速增加,含有重元素的材料成为该领域的最佳候选。
  在半导体中,自旋轨道耦合可以通过电场调节自旋累积来控制,这是开发自旋晶体管的一个很有前途的方向。比如开发自旋电子设备,基于电子自旋而不是所带的电荷,能使其功能更加强大、速度更高而且能耗更低。
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