Koreya Qabaqcıl Elm və Texnologiya İnstitutu (KAIST) tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Hamilton tənliyi ilə (3)-də təsvir edilən SOI ilə p-orbital teksturalı sistemin illüstrasiyası. Hər bir p-orbitalın rəngi dalğa funksiyasının fazasını təmsil edir. Spin və orbital dinamika SOI vasitəsilə birləşdirilir: orbital sektorda SOI qeyri-trivial sabit vəziyyətli OAM və OAP-ı induksiya edir, spin sektorunda isə maqnitokristal anizotropiyaya (MCA), maqnit sönməsini və maqnit ətalətinə səbəb olur. Cərəyanla induksiya olunmuş OAM (lj ₎ və OAP (ljk ₎ sıxlıqları orbital mübadilə qarşılıqlı təsirləri vasitəsilə ferromaqnitlərdə lokal orbitallarla birləşir və bununla da MCA-nın, maqnit sönməsinin və giromaqnit nisbətinin cərəyanla induksiya olunmuş modifikasiyalarına səbəb olur. Mənbə: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-68846-x

Smartfonlarda və noutbuklarda istilik istehsalını azalda bilən, eyni zamanda daha sürətli performans və daha az enerji istehlakı təmin edə bilən “yuxu yaddaşı”nın hazırlanması üçün tədqiqatlar fəal şəkildə davam edir. Koreyalı tədqiqatçılar, yarımkeçiricilərin içərisindəki elektronların fırlanma xüsusiyyəti olan elektron spinin ənənəvi mübadilə qarşılıqlı təsirinə əsaslanmaq əvəzinə, elektron orbitallarının mübadilə qarşılıqlı təsirindən – atom nüvəsi ətrafında fırlanan elektronların hərəkətindən – istifadə edərək maqnetizmi idarə etmək üçün yeni bir imkan təklif edirlər.

Maqnetizmi idarə etmək üçün yeni çərçivə

KAIST-in Fizika kafedrasının professoru Kyung-Jin Lee və Yonsei Universitetinin Fizika kafedrasının professoru Kyoung-Whan Kimin rəhbərlik etdiyi birgə tədqiqat qrupu, dünyada ilk dəfə olaraq, elektrik cərəyanlarından istifadə edərək maqnetizmi idarə edən ənənəvi texnologiyaların məhdudiyyətlərini aşaraq, orbital mübadilə qarşılıqlı təsiri vasitəsilə maqnetizmin sərbəst idarə olunmasına imkan verən yeni bir nəzəri çərçivə yaratdı. Tədqiqat Nature Communications jurnalında dərc olunub .

İndiyə qədər yeni nəsil yaddaş tədqiqatları əsasən elektronların fırlanmasına yönəlmişdi. Spin, öz oxu ətrafında kiçik fırlanan zirvələr kimi fırlanan elektronların xüsusiyyətinə aiddir və məlumat bu fırlanma istiqamətindən istifadə etməklə saxlanıla bilər. Lakin elektronlar eyni zamanda atom nüvəsi ətrafında orbitallar adlanan yollar boyunca hərəkət edirlər.

Bu tədqiqatda tədqiqat qrupu nəzəri olaraq nümayiş etdirdi ki, elektrik cərəyanı axdıqda elektronların orbital enerjisi birbaşa maqnit materiallarının orbitalları ilə qarşılıqlı təsir göstərir və bu da məlumat ötürülməsinə imkan verir.

Bu mexanizm vasitəsilə onlar maqnitlərin xüsusiyyətlərinin ənənəvi spin əsaslı yanaşmalarla müqayisədə daha səmərəli şəkildə dəyişdirilə biləcəyini təsdiqlədilər.

Gələcək elektron cihazlar üçün təsirlər

Bu tədqiqatın ən əhəmiyyətli nəticəsi elektrik cərəyanının yalnız maqnitin istiqamətini dəyişdirmədiyini, həm də maqnitin özünün daxili xüsusiyyətlərini, məsələn, maqnit anizotropiyasını (maqnitin üstünlük verdiyi istiqamət) və fırlanma xüsusiyyətlərini dəyişdirə biləcəyini kəşf etməsidir.

Xüsusilə, tədqiqat qrupunun hesablamaları göstərdi ki, orbital əsaslı idarəetmə effektləri mövcud spin əsaslı metodlardan xeyli güclü ola bilər. Bu tapıntı, yarımkeçirici komponentlərdə spin əvəzinə orbitalların mərkəzi rol oynadığı gələcək orbital əsaslı elektron cihazlar dövrünün mümkünlüyünü göstərir.

Tədqiqatçılar həmçinin sənaye tətbiqləri potensialını artıracağı gözlənilən bu təsirləri ölçmək üçün praktiki eksperimental metodlar təklif edirlər.

Yeni yaranan altermaqnit materiallara keçid

Bu prinsip, son zamanlar akademiyada əhəmiyyətli dərəcədə diqqət çəkən altermaqnit materiallara da tətbiq oluna bilər.

Altermaqnetizm, atomlar daxilində elektron fırlanmalarının nizamlı bir şəkildə alternativ istiqamətlərdə yerləşdiyi yeni bir maqnit material formasına aiddir. Bu materiallar xarici görünüşdə maqnit görünməsələr də, elektron hərəkətinə güclü təsir göstərir.

Bu xüsusiyyətə görə, onlar elektron vəziyyətlərinin dəqiq idarə olunmasına imkan verir və yüksək sürətli, aşağı güclü yarımkeçirici cihazlar və yeni nəsil yaddaş texnologiyaları üçün perspektivli hesab olunurlar. Buna görə də, tədqiqat gələcək məntiq və yaddaş cihazlarının inkişafı üçün güclü nəzəri təməl təmin edir.

Dr. Geun-Hee Lee bildirib ki, “Bu tədqiqat göstərir ki, maqnetizmi elektrik cərəyanı ilə idarə etmək mütləq yalnız spinə əsaslanmaq məcburiyyətində deyil. Yeni bir perspektiv – elektronların orbital hərəkətindən istifadə edərək maqnetizmi anlamaq və idarə etmək – növbəti nəsil ultra sürətli, aşağı güclü yaddaşın inkişafı üçün mühüm bir mərhələ olacaq.”