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使用聚焦离子束雕刻复杂的 3D 纳米结构
来自 RIKEN 新兴物质科学中心的科学家及其同事开发了一种使用聚焦离子束仪器从单晶材料制造三维纳米级器件的新方法。该小组使用这种新方法，用由钴、锡和硫组成的拓扑磁体雕刻出螺旋形装置，其化学式为[...]
来源:Scientific Inquirer来自 RIKEN 新兴物质科学中心的科学家及其同事开发了一种使用聚焦离子束仪器从单晶材料制造三维纳米级器件的新方法。研究小组使用这种新方法，用由钴、锡和硫组成的拓扑磁体（化学式为 Co₃Sn2S2）雕刻出螺旋形器件，并发现它们的行为类似于可开关二极管，这意味着它们使电流更容易在一个方向上流动。
创建复杂的三维纳米结构可以帮助我们构建更节能、更紧凑的电子设备。到目前为止，创建此类结构的方法很少，而且当前可用的方法严重限制了材料的选择和质量。
在《自然纳米技术》杂志上发表的当前研究中，科学家们使用可以以亚微米精度切割材料的聚焦离子束来克服这一限制，原则上允许他们用几乎任何晶体塑造三维设备。就像雕刻家使用工具切削材料块一样，他们使用离子束将晶体修剪成所需的形状。
为了展示新方法的威力，研究人员用它来用磁性材料 Co₃Sn2S2 制造螺旋装置，他们相信，由于其特性，这种装置将表现出由手性纳米级几何形状产生的独特的二极管效应——非互易电传输。事实上，他们发现螺旋装置充当微小的可切换二极管：电流比另一个方向更容易在一个方向流动，并且可以通过改变螺旋的磁化强度或手性旋向性来逆转这种二极管效应。研究人员还发现了相反的行为——强电流脉冲可以翻转螺旋的磁化强度。二极管是重要的电子器件，用于 AC/DC 转换、信号处理和 LED 器件等应用。
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图片来源：RIKEN。