Новые достижения в области магнитных технологий открывают потенциал для повышения эффективности и производительности

Исследователи из Центра науки о плазме и термоядерном синтезе Массачусетского технологического института добились значительного прогресса в области магнитных технологий. Используя квантовые эффекты, команда успешно контролирует аномальный эффект Холла и кривизну Берри, открывая новые возможности для применения материалов. Их результаты, опубликованные в журнале Nature, подчеркивают возможность использования теллурида хрома для повышения эффективности и производительности в различных областях, таких как вычисления, электроника и робототехника.

Эффект Холла, открытый в 1879 году, предполагает отклонение электрического тока, когда магнит расположен под прямым углом к ​​металлической полосе с током. Квантовая механика позволяет нам понять это асимметричное поведение и манипулировать им. Используя квантовую концепцию, называемую кривизной Берри, которая отклоняет поток электронов, исследователи могут эффективно контролировать поток электричества без необходимости использования магнитного поля. Это явление известно как аномальный эффект Холла и имеет широкое применение.

Исследования группы привели к разработке материала, настраиваемого под напряжением, который демонстрирует аномальный эффект Холла даже при воздействии внешних сил. Материал состоит из базовых слоев оксида алюминия или титаната стронция с атомным слоем теллурида хрома сверху. Взаимодействие между магнитным соединением и базовыми слоями придает материалу гибкость. При приложении деформации материал сохраняет свою способность проводить электроны, позволяя им течь по разным путям. Это делает соединение идеальным для гибкой электроники.

В робототехнике материалы, настраиваемые под напряжением, можно использовать для создания мягких датчиков, которые могут растягиваться вокруг биологических элементов, не вызывая повреждений. У них также есть потенциальное применение в хранении данных, поскольку растягивающийся материал может хранить различные объемы данных в зависимости от степени его растяжения.

Принятие этой технологии будет зависеть от таких факторов, как стоимость и необходимость адаптации существующей технологии изготовления КМОП. Тем не менее, существует мощная поддержка дальнейших исследований и разработок. Исследование получило финансирование от Исследовательского бюро США, Национального научного фонда США, Массачусетского технологического института и других правительственных и исследовательских организаций.

В целом, эти достижения в области магнитных технологий могут произвести революцию в различных отраслях за счет повышения эффективности и производительности вычислительных систем, электроники и робототехники.