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磁畴实现由“硬”变“软”,垂直性磁记录获突破性进展

2007-10-30来源: 电子工程专辑 关键字:强度  调节  掺杂  硬盘

借助伦敦大学学院(UCL)最新一项发明,工程师们现在可将垂直性磁记录从硬(永久性)变软(可擦除)。利用一种具有很强各向异性的设计材料,研究人员演示了如何利用纵向磁场来调节畴壁强度,从而将磁畴从永久性转换为可擦除。

“我们将磁体从硬转变软的想法,包括将一个小磁场垂直施加于首选的磁化方向。”UCL伦敦纳米技术中心总监Gabriel Aeppli表示,“该磁场可被用来调节畴壁钉扎(domain wall pinning,编者注:指当畴壁受到材料中的点、线、面、体型缺陷的牵制时,这些缺陷就像钉子一样把畴壁钉住,从而能够提高材料矫顽力的现象。),后者能够决定我们所得到的磁体是软还是硬。”

只有通过某种带有很强各向异性的磁结构(例如那些用于垂直硬盘的媒介),才能实现利用垂直磁体将垂直磁畴壁从硬变软,Aeppli介绍。“在硬盘中,我们所说的‘垂直’记录媒介,其磁化方向就垂直于磁盘平面。”他指出。

伦敦纳米技术中心目前正在保护其所拥有的在硬盘媒介中实现垂直记录的知识产权,因此该中心将Aeppli所发现的应用于硬盘媒介的细节作为商业秘密,丝毫不对外泄漏。但Aeppli表示,工程师将发现改变磁畴壁强度还会带来许多其它用途。“我们的发现可使变压器铁心具有可调的感应系数,另外,永久磁铁吸粘物体的能力可被开启和关闭。”他补充道。

Aeppli的研究小组发布了间隔仅为100纳米的铁磁体畴壁样品的照片,照片显示了如何通过改变其所受钉扎力来迁移畴壁。起初,磁畴是一种具有强钉扎作用的硬性永久磁体;转变之后,畴壁显现的是一种具有软钉扎的可擦除磁畴。

Aeppli领导一个包括美国芝加哥大学成员在内的国际科学家团队,他们一道发现了:通过将磁畴置于垂直磁场可以改变其属性。科学家已证明,在低温环境下,磁畴可在从全硬到全软这一连续范围内进行调节。现在,该科学家小组正在试图拓展其工作——他们想要证明,在更高温度下,磁畴具有同样的调节性能。

该小组眼下还在做通过给铁磁材料掺杂来改变其磁属性的实验,其方法类似于给半导体掺杂来调节其电特性。目前,痕量杂质(trace amounts of impurities)已证实能对具有很强各向异性的铁磁材料的磁属性产生巨大影响。

关键字:强度  调节  掺杂  硬盘

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