Para peneliti telah menemukan meron dalam antiferromagnet sintetis, memajukan bidang spintronik menuju komputasi yang lebih efisien, kompak, dan berkelanjutan.
Untuk pertama kalinya, tim dari Jerman dan Jepang berhasil mengidentifikasi formasi putaran topologi kolektif yang dikenal sebagai meron dalam antiferromagnet sintetis berlapis.
Perangkat elektronik kita sehari-hari, seperti lampu ruang tamu, mesin cuci, dan televisi, beroperasi berkat arus listrik. Demikian pula, fungsi komputer didasarkan pada manipulasi informasi oleh pembawa muatan kecil yang dikenal sebagai elektron. Spintronics, sebaliknya, memperkenalkan pendekatan unik pada proses ini.
Alih-alih menggunakan muatan elektron, pendekatan spintronik adalah memanfaatkan momen magnetisnya, dengan kata lain, putarannya, untuk menyimpan dan memproses informasi – yang bertujuan untuk membuat komputer masa depan lebih kompak, cepat, dan berkelanjutan. Salah satu cara memproses informasi berdasarkan pendekatan ini adalah dengan menggunakan pusaran magnet yang disebut skyrmion atau, alternatifnya, sepupu mereka yang masih sedikit dipahami dan jarang disebut ‘meron’. Keduanya adalah struktur topologi kolektif yang terbentuk dari banyak putaran individu. Meron sampai saat ini hanya diamati pada antiferromagnet alami, sehingga sulit untuk dianalisis dan dimanipulasi.
Menemukan meron dalam antiferromagnet sintetis
Bekerja sama dengan tim di Universitas Tohoku di Jepang dan ALBA Synchrotron Light Facility di Spanyol, para peneliti dari Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) menjadi orang pertama yang menunjukkan keberadaan meron dalam antiferromagnet sintetik dan juga dalam bahan yang dapat diproduksi menggunakan meron. teknik pengendapan standar. “Kami mampu merancang habitat baru untuk hewan yang baru dan sangat ‘pemalu’ ini. jenis,” kata Dr. Robert Frömter, fisikawan di JGU. Pencapaian penelitian tersebut melibatkan perancangan antiferromagnet sintetik sedemikian rupa sehingga meron terbentuk di dalamnya serta pendeteksian meron itu sendiri.
Pengamatan langsung terhadap meron dan antimeron antiferromagnetik. Kredit: Mona Bhukta / JGU
Untuk mengumpulkan bahan-bahan terkait yang terbuat dari beberapa lapisan, para peneliti melakukan simulasi ekstensif dan melakukan perhitungan analitis struktur putaran bekerja sama dengan kelompok teori di JGU. Tujuannya adalah untuk menentukan ketebalan optimal setiap lapisan dan bahan yang sesuai untuk memudahkan penyimpanan meron dan memahami kriteria stabilitasnya.
Bersamaan dengan kerja teoretis, tim melakukan eksperimen untuk mengatasi tantangan ini. “Dengan bantuan mikroskop gaya magnet bersama dengan pemindaian mikroskop elektron dengan analisis polarisasi, kami berhasil mengidentifikasi meron dalam antiferromagnet sintetik kami,” jelas Mona Bhukta, kandidat doktor di Institut Fisika JGU. “Dengan demikian, kami telah berhasil membuat langkah maju menuju potensi penerapan meron.”
Profesor Mathias Kläui, ketua tim peneliti, sangat senang dengan kesempatan bekerja sama dengan Universitas Tohoku, salah satu institusi Jepang terkemuka di bidang spintronik. “Kami telah melakukan kegiatan bersama selama lebih dari sepuluh tahun – dengan dukungan dari Layanan Pertukaran Akademik Jerman (DAAD) dan proyek pertukaran lainnya. Baru-baru ini, Ph.D. kandidat berdasarkan perjanjian kerja sama dengan Tohoku memperoleh gelarnya, lulus dengan predikat istimewa.”
Referensi: “Meron antiferromagnetik homochiral, antimeron dan bimeron diwujudkan dalam antiferromagnet sintetik” oleh Mona Bhukta, Takaaki Dohi, Venkata Krishna Bharadwaj, Ricardo Zarzuela, Maria-Andromachi Syskaki, Michael Foerster, Miguel Angel Niño, Jairo Sinova, Robert Frömter dan Mathias Kläui, 26 Februari 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-45375-z
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
