人造自旋冰(ASI)是一种纳米磁性超材料,具有广泛的新兴特性。通过局部相互作用,纳米磁体的磁化自组织成扩展的磁畴。然而,控制域何时、何地以及如何变化被证明是困难的,但对技术应用至关重要。
挪威科技大学Anders Strømberg和Johannes H. Jensen等介绍了星形时钟,它在时间和空间上都提供了对ASI动态的有效控制。
本文要点:
(1)
星形线时钟开启了超材料内部一个离散的、逐步的动态过程。值得注意的是,作者的方法采用全局场来选择性地操纵ASI内的局部特征。这些时钟场的序列驱动了磁畴动态。作者通过实验和模拟证明了风车状ASI的星形时钟如何使铁磁畴逐渐生长或随意反转。
(2)
当时钟协议允许增长和逆转同时发生时,就会出现更丰富的动态。借助星形时钟,磁性超材料复杂的时空行为变得易于高保真控制。
参考文献:
Jensen, J.H., Strømberg, A., Breivik, I. et al. Clocked dynamics in artificial spin ice. Nat Commun 15, 964 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45319-7
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45319-7