奇妙な磁性材料がコンピューティングのエネルギー効率を高める可能性(Strange magnetic material could make computing energy-efficient)

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2023-11-01 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

◆マルチフェロイクスは磁場と電場の両方に感受性を持つ特殊な物質で、高度な電子機器やメモリストレージなど幅広い用途に興味深い性質を持っています。国際的な研究チームがマンガンドープされたゲルマニウムテルライト(Mn-doped GeTe)の新しい性質を発見し、エネルギー効率の高いコンピューティングにも貢献する可能性があることが明らかになりました。
◆研究は、磁気のスイッチング効率を向上させる新しい方法を提供し、コンピュータの省エネルギー化に寄与する可能性があります。しかし、物理学的には、集団的な挙動にも注目が集まり、その制御方法についての研究が進行中です。

<関連情報>

相関スピングラスにおける効率的な磁気スイッチング Efficient magnetic switching in a correlated spin glass

Juraj Krempaský,Gunther Springholz,Sunil Wilfred D’Souza,Ondřej Caha,Martin Gmitra,Andreas Ney,C. A. F. Vaz,Cinthia Piamonteze,Mauro Fanciulli,Dominik Kriegner,Jonas A. Krieger,Thomas Prokscha,Zaher Salman,Jan Minár & J. Hugo Dil
Nature Communications  Published:02 October 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-023-41718-4

figure 1

Abstract

The interplay between spin-orbit interaction and magnetic order is one of the most active research fields in condensed matter physics and drives the search for materials with novel, and tunable, magnetic and spin properties. Here we report on a variety of unique and unexpected observations in thin multiferroic Ge1−xMnxTe films. The ferrimagnetic order parameter in this ferroelectric semiconductor is found to switch direction under magnetostochastic resonance with current pulses many orders of magnitude lower as for typical spin-orbit torque systems. Upon a switching event, the magnetic order spreads coherently and collectively over macroscopic distances through a correlated spin-glass state. Utilizing these observations, we apply a novel methodology to controllably harness this stochastic magnetization dynamics.

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