Объединенная группа исследователей из Университета Майами (США), Токийского университета и Университета Тохоку (оба — Япония) на практике доказала возможность создания «спиновой батареи» — устройства, основанного на использовании магнитных туннельных переходов (сложных структур, в общем случае представленных двумя слоями ферромагнитных материалов, которые разделены слоем диэлектрика).
Как выяснили ученые, при введении наночастиц арсенида марганца (MnAs) такая структура, помещенная в магнитное поле, может эффективно накапливать энергию.
«Проявление подобного эффекта не стало для нас неожиданностью, однако по амплитуде выдаваемое устройством напряжение превысило прогнозы более чем в 100 раз, а длительность разряда исчислялась минутами, а не миллисекундами, — говорит Стюарт Барнс (Stewart E. Barnes) из Университета Майами. — Поначалу результаты казались парадоксальными, и именно это помогло нам разобраться, в чем же тут дело».
Напомним, что при помещении магнитных туннельных переходов в постоянное магнитное поле возникает ЭДС, появление которой можно объяснить перемещением магнитных доменов. В экспериментах возникновению ЭДС (по сути — преобразованию магнитной энергии в электрическую) способствовал туннельный эффект, характерный для суперпарамагнитных наночастиц MnAs. Генерируемый в ходе процесса ток (его принято называть «поляризованным по спину») находит применение в относительно новой области электроники — спинтронике (возможные способы использования такого тока описаны в докладе А.В. Ведяева, опубликованном в журнале «Успехи физических наук»).
По словам исследователей, разработанное ими устройство может послужить основой для автомобильных аккумуляторов нового типа. Кроме того, магнитные туннельные переходы планируется использовать при производстве жестких дисков следующего поколения, более быстрых, дешевых и экономичных.
Загрузка ...
