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attoMFM应用案例3-纳米分子磁通漩涡中心极性反转

低温强磁场原子力磁力显微镜—纳米尺寸分子磁通漩涡中心极性反转

 对于电子自旋结构的成像与操纵一直以来是磁学领域的挑战,与之相关的电子自旋现象有斯格明子、刺猬状自旋结构、磁通漩涡等。磁通漩涡电子自旋结构是研究多位磁学存储介质的一个重要现象。关于磁通漩涡中心极性反转的工作都是对微米尺度开展的,纳米尺度的磁通漩涡中心极性反转工作需要进一步的研究。

Elena P. 等人利用德国attocube公司的低温强磁场磁力显微镜attoMFM在实验中清晰的观测到了25nm尺寸单个分子中磁通漩涡中心极性反转现象。有趣的是,只需通过施加很小的外加磁场(600 Oe左右),单分子中的磁通漩涡就可实现中心极性反转。在4.2K的低温环境中,通过施加连续变化的外加磁场与attoMFM成像的实验数据,分析表明,纳米单分子磁通漩涡磁性随着外加磁场可以发生清晰的中心极性反转。作者也实验研究了不同尺寸单个分子中的磁通漩涡中心极性反转机制。

作者预见,该次实验结果中纳米尺寸单分子的磁通漩涡中心极性转换的特性可能为未来数据存储开创了新的方法,数据的读写可以通过很小的磁场来操纵。

 

上图 实验观测到纳米分子中磁通漩涡中心极性反转

 参考文献:

Switching the Magnetic Vortex Core in a Single NanoparticleElena P. et al, ACS Nano 2016, 10, 1764−1770

 
     
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