1 / 20

A 2007-es Fizikai Nobel-díj

A 2007-es Fizikai Nobel-díj. Az iránytű, ami megváltoztatta a világot. Kínai iránytű (Shen Kua, 1088). Portugál iránytű (XV. sz. vége). A világ első iránytűje (Wu Csing Csung Yao, 1040). Mágneses akna, 1943. Ferrofolyadék. Cunami 2006.dec.26. Aceh, Indonézia. Merevlemez.

kiara
Download Presentation

A 2007-es Fizikai Nobel-díj

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A 2007-es Fizikai Nobel-díj

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

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

  4. Louis Néel és a mágnesesség Louis Néel (1904-2000)  = 0exp(/kBT) Aceh, Indonézia2006.dec.26.

  5. Nem, kvantumjelenség 1820-1873 1920-1940 Poisson, Fresnel, Fourier, Laplace, Biot, Savart, Arago, Ampére Bohr, Dirac, Heisenberg Oersted Faraday Maxwell P : elektronspin polarizáció Mágnesség: Talány? 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'sdiscovery of the laws of electrodynamics" De! Fe: 1760000 A/m! Óriási hőfejlődés! És klasszikusan NINCS mágnesség

  6. A mágneses viselkedés típusai

  7. Permanensmágnesek: a {H·B} energiaszorzat növekedése Kicserélődési keményedés nanofázisú kétalkotós rendszerekben: Kemény fázis: nagy Hc Lágy fázis: nagy MS 1J 1J 1J Mágnestérfogatok azonos mágneses energiához R. Skomski and J. Coey: PRB 48, 15812 (1993)

  8. Kemény/lágy mágneses kettősrétegek spinszerkezete Fe a FePt tetején Lágy mágnes – Fe Kemény mágnes – FePtegytengelyű 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. 160 mT 240 mT 500 mT Kicserélődési rugó mágnes belső szerkezete: Fe / FePt

  10. Merevlemez-technológia ma és holnap Síkbeli bitek Hagyományos, tovább nem miniatürizálható (szuperparamágneses határ: KuV~25kBT) Merőleges bitek Nagy mágneses anizotrópiájú anyagból tovább sűríthető (CoPt, FePt, CoPd, FePd…) • A következő generációs adathordozó: • síkban rendezett L10 nanokristályok • ~ 10 nm egyenletes méret • alacsony rendeződési hőmérséklet • jó mágneses tulajdonságok

  11. Babonák, sarlatánok, örökmozgó Megadott USA szabadalommágneses örökmozgóra (1979) Berlini képeslap, 1920

  12. A GMR, ami megváltoztatta a világot Mágnesestárolás, MRAM Mágnesesolvasófejek: 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. 410%@RT [5] A TMR fejlődése (alagútjel.) 260 AIST 240 IBM 220 CoFeB/MgO(001)/FeCo [1] 200 180 AIST [6] 160 140 TMR (%) at RT Heusler ötvözetek Co2MnSi, Co2MnAl Co2FeAl, Co2FeSi, etc. Fe(001)/MgO(001)/Fe(001)[2] 120 AIST 100 AIST 80 NVE Tohoku Sony 60 IBM Nancy Fujitsu [4] 40 Tohoku Fujitsu CNRS-Thales 20 IBM MPI MIT 0 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Year [1] Djayaprawira et. al. APL86, 092502 (2005)‏ [2] Yuasa et. al. Jpn. J. Appl. Phys. 43, L558 (2004)‏ [5] S. Yuasa et. Al. APL 89, 042505 (2006) [6] N. Tezuka et.al. APL 89 252508 (2006) [3] Inomata et. al. J. Phys. D, 39, 816-823 (2006). [4] Gercsi et. al. Appl. Phys. Lett. 89, 082512 (2006)‏

  16. A jelenség felfedezése Ipari alkalmazás AMR jelenség (1~2%)‏ HDD fej 1985 GMR jelenség (5~15%)‏ MR fej 1990 TMR jelenség (20~70%)‏ 1995 GMR fej Spin transzfer 2000 MRAM TMR fej Giant TMR jelenség (200~??%)‏ 2005 MRAM Új eszközök 2010 MgO TMR fej Spin-transzfer MRAM Spin tranzisztor, Logika, stb. Spintronika ma és holnap

  17. Nobel díj 2007 - Fizika A jövő – ahogy látszik jelenleg: Jelenlegi memóriák: RAM Kikapcs: felejtés Jövő TMR Diszk és memória egybeolvadása, MRAM

  18. Incoherent or diffusive tunneling ∆5 Ferromagnetic Heusler alloys (Co2MnSi, Co2FeSi…)‏ Julliere’s theory (diffusive tunneling)‏ MR ratio = M. Julliere, Phys. Lett. 54A (1975) 225 ∆2 ∆1 Al-O Coherent tunneling of totally symmetric ∆1 Bloch states Fe(001), Co (BCC),… ∆5 • Giant TMR Ferromagnetic/ Insulator (~1-2 nm MgO)/Ferromagnetic layer/Pinning layer Coherent tunneling through epitaxial barrier (200-400%).Conduction electrons whose wave functions totally symmetrical with respect to the barrier normal axis can tunnel with significant probability. ∆2 ∆1 No symmetry MgO(001)‏ Fe(001), Co (BCC),… ∆1 4-fold symmetry • 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).

More Related