北京
研究人员开发了一种使用螺旋磁铁的新型磁性存储设备，有望实现高密度、无磁场串扰的非易失性存储。
这一突破为当前信息存储领域的挑战提供了一种可持续的解决方案，具有大规模集成和高持久性的潜力。
一组科学家提出了一种基于磁铁的存储设备的新概念，由于它们具有大规模集成、非易失性和高耐用性的潜力，可能会彻底改变信息存储设备。
他们的研究结果发表在《自然通讯》杂志上。
以磁随机存取存储器（MRAM）为代表的自旋电子器件，利用铁磁材料的磁化方向来存储信息。由于其无挥发性和低能耗，自旋电子器件可能在未来的信息存储组件中发挥关键作用。
挑战与新解决方案
然而，基于铁磁的自旋电子学器件有一个潜在的缺陷。铁磁体在其周围产生磁场，磁场会影响附近的铁磁体。在集成磁器件中，这会导致磁位元之间的串扰，从而限制磁存储密度。
该研究团队由东北大学材料研究所的增田秀敏、关根武史、小野濑和其他人以及东宝大学的大贺俊一郎组成，他们证明了称为螺旋磁体的磁性材料可以用于磁存储设备，这应该能解决磁场问题。
螺旋磁体与手性记忆
在螺旋磁体中，原子磁矩的方向按螺旋顺序排列。螺旋的左旋或右旋性，称为手性，可以用来记忆信息。每个原子磁矩产生的磁场相互抵消，因此螺旋磁体不产生任何宏观磁场。增田说：“基于螺旋成像的手性的存储设备，可以避免比特之间的串扰，为提高存储密度铺平了一条新的道路。”
研究小组证明，手性记忆可以在室温下读写。他们制备了室温螺旋磁体MnAu2的外延薄膜，并证明了磁场下电流脉冲对手性（螺旋的右旋和左旋）的切换。此外，他们制造了一种由MnAu2和Pt（铂）组成的双层器件，并证明了即使没有磁场，手性存储器也可以通过电阻变化来读取。
未来的意义
增田补充道：“我们已经发现了螺旋磁体中手性存储器在下一代存储设备中的潜在能力；它可能提供高密度、非易失性和高度稳定的存储位。这将有望带来具有超高信息密度和高可靠性的未来存储设备。”
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