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纳米磁性器件中的零场开关 (ZFS) 效应
一种被称为零场开关 (ZFS) 的意外现象可能会导致内存和计算设备比目前更小、功耗更低。该图显示了铂 (Pt)、钨 (W) 和钴铁硼磁铁 (CoFeB) 的分层
来源:美国国家标准与技术研究院__材料信息图片来源：Gopman/NIST
一种被称为零场开关 (ZFS) 的意外现象可能会导致内存和计算设备比目前更小、功耗更低。该图像显示了铂 (Pt)、钨 (W) 和钴铁硼磁铁 (CoFeB) 的分层，两端被硅 (Si) 表面上的金 (Au) 电极夹在中间。 灰色箭头描绘了注入金 (Au) 触点背面结构并从正面金接触垫流出的电流的总体方向。
CoFeB 层是一种纳米厚的磁铁，可存储一点数据。 “1”对应于 CoFeB 磁化强度朝上（向上箭头），“0”表示磁化强度朝下（向下箭头）。 “0”或“1”可以通过电学和光学方式读取，因为磁化通过另一种称为磁光克尔效应（MOKE）的现象改变了照射在材料上的光的反射率。
在该设备中，电流可以在 0 和 1 之间翻转数据状态。以前的此类设备还需要磁场或其他更复杂的措施来改变材料的磁化强度。这些早期的设备对于构建稳定的非易失性存储设备不是很有用。
约翰·霍普金斯大学和 NIST 之间的研究合作取得突破。研究小组发现，他们可以通过仅发送电流通过与 CoFeB 纳米磁体相邻的 Pt 和 W 金属层，以稳定的方式在 0 和 1 状态之间翻转 CoFeB 磁化强度。他们不需要磁场。这种 ZFS（零场切换）效应令人惊讶，并且在理论上尚未预测到。
研究小组，包括 NIST 科学家 Daniel Gopman、Robert Shull 和 NIST 客座研究员 Yury Kabanov，以及约翰霍普金斯大学研究人员 Qingli Ma、Yufan Li 和 Chia-Ling Chien 教授，在《物理评论快报》上报告了他们的发现。