Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A 2007-es Fizikai Nobel-díj. Az iránytű, ami megváltoztatta a világot A világ első iránytűje (Wu Csing Csung Yao, 1040) Kínai iránytű (Shen Kua, 1088)

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A 2007-es Fizikai Nobel-díj. Az iránytű, ami megváltoztatta a világot A világ első iránytűje (Wu Csing Csung Yao, 1040) Kínai iránytű (Shen Kua, 1088)"— Előadás másolata:

1 A 2007-es Fizikai Nobel-díj

2 Az iránytű, ami megváltoztatta a világot A világ első iránytűje (Wu Csing Csung Yao, 1040) Kínai iránytű (Shen Kua, 1088) Portugál iránytű (XV. sz. vége)

3 Mi a kapcsolat közöttük? Cunami 2006.dec.26. Aceh, Indonézia Mágneses akna, 1943 Ferrofolyadék Merevlemez

4 Louis Néel és a mágnesesség  =  0 exp(  /k B T) Aceh, Indonézia 2006.dec.26. Louis Néel ( )

5 R. Feynman: „ten thousand years from now, there can be little doubt that the most significant event of the 19th century will be judged as Maxwell's discovery of the laws of electrodynamics" De! Fe: A/m! Óriási hőfejlődés! És klasszikusan NINCS mágnesség Poisson, Fresnel, Fourier, Laplace, Biot, Savart, Arago, Ampére MaxwellFaradayOersted Mágnesség: Talány? Bohr, Dirac, Heisenberg Nem, kvantumjelenség P : elektronspin polarizáció

6 A mágneses viselkedés típusai

7 Permanens mágnesek: a {H·B} energiaszorzat növekedése Mágnestérfogatok azonos mágneses energiához Kicserélődési keményedés nanofázisú kétalkotós rendszerekben: Kemény fázis: nagy H c Lágy fázis: nagy M S R. Skomski and J. Coey: PRB 48, (1993) 1J1J 1J1J 1J1J

8 Kemény/lágy mágneses kettősrétegek spinszerkezete Fe a FePt tetején Lágy mágnes – Fe Kemény mágnes – FePt egytengelyű anizotrópiával Kicserélődési csatolás a rétegek határán: Fe és FePt momentumok párhuzamosan állnak A réteghatártól távolabb a csatolás csökken A külső H mágneses tér spirális momentumprofilt hoz létre H = 0-nál visszaáll a párhuzamos beállás Fe FePt Kicserélődési rugó típusú mágnes vizsgálata a szinkrotronsugárzás nukleáris rezonanciaszórásával

9 Kicserélődési rugó mágnes belső szerkezete: Fe / FePt 160 mT 240 mT500 mT

10 Merevlemez-technológia ma és holnap Síkbeli bitek Síkbeli bitek Hagyományos, tovább nem miniatürizálható (szuperparamágneses határ: K u V~25k B T) határ: K u V~25k B T) Merőleges bitek Merőleges bitek Nagy mágneses anizotrópiájú anyagból tovább sűríthető (CoPt, FePt, CoPd, FePd…) A következő generációs adathordozó:  síkban rendezett L1 0 nanokristályok  ~ 10 nm egyenletes méret  alacsony rendeződési hőmérséklet  jó mágneses tulajdonságok

11 Babonák, sarlatánok, örökmozgó Berlini képeslap, 1920 Megadott USA szabadalom mágneses örökmozgóra (1979)

12 A GMR, ami megváltoztatta a világot Mágneses tárolás, MRAMMágneses olvasófejek: Óriás mágneses ellanállás (GMR) (…TMR, stb.) jelensége alapján Bitsűrűség növekedése a mágneses tárolásban Mágneses ellenállás GMR olvasófejek bevezetése

13 Óriás mágneses ellenállás (GMR)

14 GMR spinszelep olvasófejek Spintronika - a mikroelektronika új korszaka

15 [3] Inomata et. al. J. Phys. D, 39, (2006). [4] Gercsi et. al. Appl. Phys. Lett. 89, (2006) ‏ [5] S. Yuasa et. Al. APL 89, (2006) [6] N. Tezuka et.al. APL (2006) [1] Djayaprawira et. al. APL 86, (2005) ‏ [2] Yuasa et. al. Jpn. J. Appl. Phys. 43, L558 (2004) ‏

16 A jelenség felfedezése Ipari alkalmazás AMR jelenség (1~2%) ‏ GMR jelenség (5~15%) ‏ TMR jelenség (20~70%) ‏ Spin transzfer Giant TMR jelenség (200~??%) ‏ HDD fej MR fej GMR fej TMR fej MgO TMR fej MRAM Spin-transzfer MRAM Spin tranzisztor, Logika, stb. MRAM Új eszközök Spintronika ma és holnap

17 Nobel díj Fizika A jövő – ahogy látszik jelenleg: Jelenlegi memóriák: RAM Kikapcs: felejtés Jövő TMR Diszk és memória egybeolvadása, MRAM

18

19 Julliere’s theory (diffusive tunneling) ‏ MR ratio = M. Julliere, Phys. Lett. 54A (1975) 225 TMR Ferromagnetic/ Insulator (~1-2nm Al-O) ‏ /Ferromagnetic layer/ Pinning layer Diffusive tunneling through amorphous barrier (20-220%). Spin polarization of the ferromagnetic layers is important (Julliere model). Al-O ∆2∆2 ∆1∆1 ∆5∆5 Ferromagnetic Heusler alloys (Co 2 MnSi, Co 2 FeSi…) ‏ Incoherent or diffusive tunneling No symmetry Giant TMR Ferromagnetic/ Insulator (~1-2 nm MgO) /Ferromagnetic layer/Pinning layer Coherent tunneling through epitaxial barrier ( %).Conduction electrons whose wave functions totally symmetrical with respect to the barrier normal axis can tunnel with significant probability. Coherent tunneling of totally symmetric ∆ 1 Bloch states MgO(001) ‏ ∆1∆1 ∆2∆2 ∆5∆5 Fe(001), Co (BCC),… ∆1∆1 4-fold symmetry

20


Letölteni ppt "A 2007-es Fizikai Nobel-díj. Az iránytű, ami megváltoztatta a világot A világ első iránytűje (Wu Csing Csung Yao, 1040) Kínai iránytű (Shen Kua, 1088)"

Hasonló előadás


Google Hirdetések