自旋电子学应变电子学

在磁存储器中切换磁畴通常需要由电流产生的磁场，因此需要大量的电能。现在，来自法国，西班牙和德国的团队已经证明了另一种纳米尺度方法的可行性：“我们可以通过使用小电场而不是使用磁场来在我们样品的一小块区域产生磁性顺序，”Sergio Valencia博士，HZB，指出。

样品由沉积在BaTiO3基底上的楔形多晶铁薄膜组成。BaTiO3是众所周知的铁电和铁弹性材料：电场能够扭曲BaTiO3晶格并引起机械应变。通过电子显微镜分析显示铁膜由微小的纳米晶粒(直径2.5nm)组成。在其薄端，铁膜厚度小于0.5nm，允许纳米晶粒的“低维度”。由于它们的尺寸小，铁纳米颗粒的磁矩相互之间是无序的，这种状态被称为超顺磁性。

在BESSY II的X-PEEM-Beamline上，科学家分析了在小电场下这种纳米粒子的磁性顺序发生了什么。“使用X-PEEM，我们可以在微观水平上绘制铁粒子的磁性顺序，并观察它们在原位施加电场时的取向变化，”Ashima Arora博士解释说，她在博士期间完成了大部分实验。论文。他们的结果表明：电场在BaTiO3上产生应变，该应变传递到其顶部的铁纳米颗粒，并且以前样品的超顺磁性区域切换到新状态。在这种新状态下，铁粒子的磁矩都沿着相同的方向排列，即称为超铁磁性的集体长程铁磁有序。

实验在略高于室温的温度下进行。“这让我们希望这种现象可以用于设计新的复合材料(包括铁电和磁性纳米颗粒)，用于低功率自旋存储和在环境条件下运行的逻辑架构，”瓦伦西亚说。

仅通过电场诱导应变来控制磁随机存取存储器件中的纳米级磁位也称为电离器。它可以为现今的磁存储器提供一种新的，可扩展的，快速且节能的替代方案。