Ученые скручивают крошечные кристаллы для управления электричеством
Новая техника наноскульптурирования позволяет создавать сложные 3D-устройства из монокристаллов, где геометрия сама по себе становится инструментом для управления электрическим током
Short Summary
Исследователи из RIKEN разработали метод, позволяющий вырезать сложные трёхмерные наноустройства непосредственно из монокристаллов, используя сфокусированный ионный пучок. В качестве демонстрации они создали микроскопические спирали из магнитного материала Co3Sn2S2, которые ведут себя как переключаемые диоды, направляя ток преимущественно в одну сторону.
Техника преодолевает ограничения существующих методов изготовления, которые часто ограничивают выбор материалов и ухудшают качество устройств. Эксперименты подтвердили, что скрученная геометрия создаёт эффект невзаимного электрического транспорта, который можно обратить, изменив намагниченность или направление закрутки спирали. Эффект возникает из-за неравномерного рассеяния электронов вдоль изогнутых стенок устройства.
Открытие показывает, что физическая форма компонента может напрямую влиять на движение электричества, предлагая геометрию как новый инструмент проектирования. Этот подход открывает путь к созданию энергоэффективных компонентов с заданной формой для будущих технологий памяти, логики и сенсоров, объединяя физику материалов и нанотехнологии.
Метод наноскульптурирования
Позволяет создавать 3D-наноустройства из почти любого кристаллического материала с субмикронной точностью с помощью сфокусированного ионного пучка
Геометрия как переключаемый диод
Спиральные структуры из магнитного кристалла Co3Sn2S2 ведут себя как диоды, где предпочтительное направление тока можно переключать, изменяя намагниченность или закрутку
Обратимое взаимодействие
Сильные электрические импульсы могут переключать намагниченность структуры, демонстрируя двустороннюю связь между электричеством и магнетизмом в таких устройствах
Новый принцип проектирования
Геометрия устройства может быть использована как источник нарушения симметрии наравне со свойствами материала для управления электронным транспортом, открывая новые функциональные возможности
Text generated using AI
