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物院论坛(第29讲):Stuart Parkin教授应邀做客澳门沙金在线平台学术论坛,讲述“自旋电子学:今天的大数据世界!”
发布日期:2023-10-23 浏览次数:
  供稿:科研交流办、凝聚态物理与材料物理研究所  |   图片:凝聚态物理与材料物理研究所   |   编辑:孙嘉琪   |   审核:吴孝松、徐莉梅

2023年10月18日,澳门沙金在线平台学术论坛(第二十九讲)在澳门沙金在线平台思源多功能厅成功举办。马克斯·普朗克微结构物理研究所所长、马丁路德·哈勒威登堡大学洪堡教授Stuart Parkin应邀作了题为“自旋电子学:今天的大数据世界!”(Spin on Electronics: the Big Data World of Today!)的学术报告。本次论坛由澳门沙金在线平台凝聚态物理与材料物理研究所吴孝松长聘副教授主持。

吴孝松介绍Stuart Parkin

过去500年,我们生活在一个模拟信号的世界,信息被保存在纸上、画布上、视频磁带上。今天,我们生活在一个数字的世界。这一翻天覆地的变化能在十来年的时间里就得以完成,归功于计算机、通讯技术的快速发展,尤其是将数字信息用磁盘存储在云端的技术功不可没。

本次报告,报告人简要地介绍了基于自旋的磁传感器——自旋阀器件,这种器件在数字革命中起到了重要的作用;然后讨论两种基于自旋的主要数字存储器技术:磁随机存储器和磁赛道存储器,后者因为其在非易失、高性能和高密度存储器件方面的巨大潜力,有望替代磁盘驱动器。赛道存储器与其它固态存储技术相比,有着独特的存储方式:信息以磁畴壁的形式在以原子精度制备的磁性异质结薄膜形成的赛道上飞速运动。在纳秒长的电流脉冲产生的自旋轨道矩的驱动下,一整列磁畴壁高速地同步移动。

Stuart Parkin讲述磁学和存储

首先,StuartParkin回顾了五十多年来数字信号存储能力的巨大提升。如今越来越多的信息资讯慢慢从记录在纸张书本上的模拟信号转变为硬盘存储的数字信号。然后,他通过解释非磁性材料、磁性材料以及磁性—非磁性材料异质结中电子的不同自旋散射情况,介绍了自旋阀器件的工作原理,以及其在磁隧道结等自旋电子学器件中的应用。

Stuart Parkin作报告

Stuart Parkin详细介绍了磁赛道存储器的诞生和原理,并对其中的重要科学问题和技术问题进行了阐释。他回顾了二十年来他的研究小组对这些科学和技术问题的不懈探索。磁赛道存储的物理理解和器件构筑经过四个阶段的发展,深化了我们对磁畴运动、自旋轨道矩等效应的理解,到如今已经实现了超过每秒1 km的高磁畴壁运动速度。

最后,Stuart Parkin还介绍了最新的一些研究进展,包括手性磁畴壁、磁反斯格明子、分数反斯格明子的发现、约瑟夫森二极管效应,以及这些效应在赛道存储中的应用。

Stuart Parkin介绍马克斯·普朗克微结构物理研究所

报告结束后,参会师生围绕相关领域积极提问交流,Stuart Parkin进行了详细解答。论坛结束后,澳门沙金在线平台凝聚态物理与材料物理研究所吴孝松长聘副教授向Stuart Parkin赠送了纪念品。

吴孝松向Stuart Parkin赠送纪念品

本期论坛线上、线下同步进行,来自澳门沙金在线平台和校内外相关院系的三十余名师生参与现场交流,通过蔻享学术平台观看直播的观众俞4600人次。

报告人简介:

Stuart Parkin教授是马克斯·普朗克微结构物理研究所所长,马丁路德·哈勒威登堡大学的洪堡教授。他的研究领域包括用于先进传感器、存储器和逻辑器件的自旋电子学材料和器件,氧化物异质结薄膜,拓扑材料,新奇超导材料和认知器件。他在自旋电子学方面的发现使得磁盘驱动器容量实现了1万倍的提升。因为他的发现,Parkin教授在2014年获得了芬兰技术院颁发的千禧年技术奖。最近,由于在三种不同的自旋存储器方面的研究,他还获得了2021年费萨尔国王科学奖。Parkin教授是英国皇家工程院院士、德国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士、世界科学院院士和英国皇家学会会士。他获得了一系列奖项,包括美国物理学会新材料国际奖(1994)、欧洲物理的固态物理杰出贡献奖(1997)、IUPAP磁学奖和尼尔奖章(2009)、材料学会的冯·希佩尔奖(2012)、IOP天鹅奖章(2013)、洪堡教授国际研究奖(2014)、千禧年技术奖(2014)、ERC先进基金-SORBET(2015)、费萨尔国王科学奖(2021)和ERC先进基金-SUPERMINT(2022)。Parkin教授获得了4个荣誉博士学位。他共发表了>677篇文章,获得>125项授权专利,在世界各地做了>836次邀请报告。他的h因子是130,在2018-2023年均被科睿唯安评为高被引学者,2023年还被授予“Citation Laureate”的称号。

澳门沙金在线平台学术论坛简介:

澳门沙金在线平台学术论坛创办于2020年9月,邀请国内外高校和研究机构高层次科技创新领军学者就物理学及相关领域的基础前沿探索、关键技术突破和热点问题等做学术演讲,旨在推进高质量学术交流,促进学科交叉融合和开拓新兴特色方向研究,培养具有科学精神、全球视野、创新能力、批判性思维的优秀青年人才。

讲座回放链接:

https://www.koushare.com/video/videodetail/68933