ДВФУ: Live с академиком ❘ Теруо Оно / Teruo Ono — What is Spintronics - видео HD
00:41:35
Дальневосточный федеральный университет 135 роликов
302 просмотра
Live с академиком ❘ Теруо Оно / Teruo Ono — What is Spintronics - видео.
В Дальневосточном федеральном университете (ДВФУ) создана международная лаборатория спин-орбитроники, где ведущие российские и зарубежные специалисты разрабатывают научные и технологические основы нового поколения умной электроники (спинтроники и спин-орбитроники) для высокопроизводительных энергоэффективных вычислений и телекоммуникаций. Там же будут развивать экспериментальное наукоемкое производство, внедрять разработки на российских предприятиях и готовить новое поколение высококвалифицированных исследователей.
Руководителем лаборатории стал профессор Киотского университета (Япония) Теуро Оно, который занимается проблемой магнитных наноматериалов с начала 1990-х годов. Ученый возглавил проект «Ферримагнитная спин-орбитроника», поддержанный мегагрантом Правительства Российской Федерации в рамках национального проекта «Наука». Работа рассчитана на три года с возможностью продления еще на два, центр исследований продолжит развиваться и после завершения проекта.
По словам профессора Оно, разработанные решения обогатят фундаментальную науку новыми открытиями и знаниями, позволят на два порядка снизить энергопотребление вычислительной техники и на три порядка увеличить ее быстродействие, что соответствует требованиям к будущим системам обработки больших данных и искусственного интеллекта. Дизайн принципиально новых энергоэффективных материалов важен для прогресса в мобильных телесистемах и автономных роботах, которые имеют ограниченные емкости аккумуляторов.
На базе лаборатории спин-орбитроники планируется реализовать полный технологический цикл: от научно-исследовательских работ в сфере спинтроники и спин-орбитроники до испытаний и, возможно, опытного производства экспериментальных образцов трековой памяти и логических элементов для нового поколения электроники. Наши близкие соседи, такие как Китай, Южная Корея, Тайвань, а также крупные производители электроники, уже проявляют интерес к имеющимся разработкам и готовы к деловому сотрудничеству по ряду перспективных направлений. Совместные проекты гарантируют не только работу над научными задачами глобального масштаба, но и возможность подготовить новое поколение молодых исследователей.
В конце 1990-х годов Теруо Оно был одним из первых, кто разработал и довел до практики нанотехнологические процессы для формирования магнитных наноструктур из обычных магнитных материалов. В итоге это привело к пониманию того, что магнитные и транспортные свойства таких наноструктур проявляют совершенно иные характеристики по сравнению с их объемными аналогами. В течение десяти лет ученому удалось измерить скорость доменной стенки в магнитных проводах субмикронной ширины и наблюдать магнитное вихревое ядро в магнитных нанодисках. После этих знаковых открытий профессор Оно продолжал сохранять научное лидерство в области магнитных наноструктур и в середине 2000-х годов инициировал исследования по взаимодействию электрического тока и намагниченности в магнитных наноструктурах, тем самым заложив основу для создания и развития спиновых наноустройств. В частности, он продемонстрировал, что магнитные доменные стенки в магнитных нанопроводах могут приводиться в движение током без необходимости применения внешнего магнитного поля, а направление поляризации ядра вихря в магнитных нанодисках может быть изменено приложением импульсов тока. Эти ключевые открытия привели к разработке многоразрядной памяти на основе магнитных доменных стенок и вихревой памяти: прототипы устройств были продемонстрированы командой ученого.
В последнее время профессор Оно развивает направление, в рамках которого для развития явлений спинтроники электронам добавляется орбитальная степень свободы, тем самым формируя новую область, названную спин-орбитроникой. Как ожидается, исследования спин-орбитронных систем позволят в ближайшем будущем разработать высокоскоростные и энергоэффективные спин-электронные устройства. В частности, ученый исследовал возможность расширения спектра материалов для спинтроники от обычных ферромагнетиков до антиферромагнетиков и ферримагнетиков. Он продемонстрировал, что намагничиванием в антиферромагнетиках и ферримагнетиках можно эффективно управлять с помощью спин-орбитального взаимодействия, индуцированного слоем тяжелого металла, находящегося в контакте с магнитным слоем.
Исследования заложены в основу стратегического проекта «Физика и материаловедение» (Materials science), который реализуется на базе Института наукоемких технологий и передовых материалов и входит в основу Программы развития ДВФУ «Приоритет 2030».
Руководителем лаборатории стал профессор Киотского университета (Япония) Теуро Оно, который занимается проблемой магнитных наноматериалов с начала 1990-х годов. Ученый возглавил проект «Ферримагнитная спин-орбитроника», поддержанный мегагрантом Правительства Российской Федерации в рамках национального проекта «Наука». Работа рассчитана на три года с возможностью продления еще на два, центр исследований продолжит развиваться и после завершения проекта.
По словам профессора Оно, разработанные решения обогатят фундаментальную науку новыми открытиями и знаниями, позволят на два порядка снизить энергопотребление вычислительной техники и на три порядка увеличить ее быстродействие, что соответствует требованиям к будущим системам обработки больших данных и искусственного интеллекта. Дизайн принципиально новых энергоэффективных материалов важен для прогресса в мобильных телесистемах и автономных роботах, которые имеют ограниченные емкости аккумуляторов.
На базе лаборатории спин-орбитроники планируется реализовать полный технологический цикл: от научно-исследовательских работ в сфере спинтроники и спин-орбитроники до испытаний и, возможно, опытного производства экспериментальных образцов трековой памяти и логических элементов для нового поколения электроники. Наши близкие соседи, такие как Китай, Южная Корея, Тайвань, а также крупные производители электроники, уже проявляют интерес к имеющимся разработкам и готовы к деловому сотрудничеству по ряду перспективных направлений. Совместные проекты гарантируют не только работу над научными задачами глобального масштаба, но и возможность подготовить новое поколение молодых исследователей.
В конце 1990-х годов Теруо Оно был одним из первых, кто разработал и довел до практики нанотехнологические процессы для формирования магнитных наноструктур из обычных магнитных материалов. В итоге это привело к пониманию того, что магнитные и транспортные свойства таких наноструктур проявляют совершенно иные характеристики по сравнению с их объемными аналогами. В течение десяти лет ученому удалось измерить скорость доменной стенки в магнитных проводах субмикронной ширины и наблюдать магнитное вихревое ядро в магнитных нанодисках. После этих знаковых открытий профессор Оно продолжал сохранять научное лидерство в области магнитных наноструктур и в середине 2000-х годов инициировал исследования по взаимодействию электрического тока и намагниченности в магнитных наноструктурах, тем самым заложив основу для создания и развития спиновых наноустройств. В частности, он продемонстрировал, что магнитные доменные стенки в магнитных нанопроводах могут приводиться в движение током без необходимости применения внешнего магнитного поля, а направление поляризации ядра вихря в магнитных нанодисках может быть изменено приложением импульсов тока. Эти ключевые открытия привели к разработке многоразрядной памяти на основе магнитных доменных стенок и вихревой памяти: прототипы устройств были продемонстрированы командой ученого.
В последнее время профессор Оно развивает направление, в рамках которого для развития явлений спинтроники электронам добавляется орбитальная степень свободы, тем самым формируя новую область, названную спин-орбитроникой. Как ожидается, исследования спин-орбитронных систем позволят в ближайшем будущем разработать высокоскоростные и энергоэффективные спин-электронные устройства. В частности, ученый исследовал возможность расширения спектра материалов для спинтроники от обычных ферромагнетиков до антиферромагнетиков и ферримагнетиков. Он продемонстрировал, что намагничиванием в антиферромагнетиках и ферримагнетиках можно эффективно управлять с помощью спин-орбитального взаимодействия, индуцированного слоем тяжелого металла, находящегося в контакте с магнитным слоем.
Исследования заложены в основу стратегического проекта «Физика и материаловедение» (Materials science), который реализуется на базе Института наукоемких технологий и передовых материалов и входит в основу Программы развития ДВФУ «Приоритет 2030».
развернуть свернуть