為了開發出比當前技術能耗更低、密度更高且速度更快的儲存裝置,IBM等巨頭公司已經投資了新的戰略方法,例如利用電流感應的壁來分離磁性材料磁疇的儲存裝置。然而,目前人們對最近發現的2D磁性材料中電流驅動疇壁的物理性質知之甚少。Abdul-Wahab等人開發了一種多尺度建模方法,用於精確描述原子厚度化合物中的疇壁動力學
作者預測了超快速率(約1200米/秒)下的疇壁速度,這與目前使用的其他化合物相比非常有競爭力。該團隊還觀察到一種流體動力自旋液體狀態,可以遠距離(超過10微米)傳輸資訊,從而實現在實際裝置中的安裝應用。
“我們的預測為探索基於2D磁性材料的疇壁技術開闢了一條道路,併為其實驗實現提供了關鍵細節,”這項研究的主導人Elton Santos說,“此外,新的自旋流體力學狀態將2D磁性化合物納入一個被稱為磁電子學的新自旋電子學領域,也就是說,利用自旋波或磁振子進行資訊傳輸。我們在這方面的工作為進一步的研究帶來了數種可能性。”
該模型結合使用從頭計算法和原子論方法從多個尺度來描述由電流和磁場驅動的疇壁。該研究還為實驗室製備2D材料基磁體所需的襯底、導電性、摻雜等引數提供了實踐指南。