Reading and writing single-atom magnets

Atom(片上系统) 凝聚态物理 双稳态 电子顺磁共振 磁矩 顺磁性 放松(心理学) 原子物理学 阅读(过程) 磁铁 磁存储器 化学 材料科学 物理 核磁共振 光电子学 量子力学 嵌入式系统 法学 心理学 社会心理学 计算机科学 政治学
作者
Fabian Donat Natterer,Kai Yang,W. Paul,Philip Willke,Taeyoung Choi,Thomas Greber,Andreas J. Heinrich,Christopher P. Lutz
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:543 (7644): 226-228 被引量:346
标识
DOI:10.1038/nature21371
摘要

The highest-density magnetic storage media will code data in single-atom bits. To date, the smallest individually addressable bistable magnetic bits on surfaces consist of 5-12 atoms. Long magnetic relaxation times were demonstrated in molecular magnets containing one lanthanide atom, and recently in ensembles of single holmium (Ho) atoms supported on magnesium oxide (MgO). Those experiments indicated the possibility for data storage at the fundamental limit, but it remained unclear how to access the individual magnetic centers. Here we demonstrate the reading and writing of individual Ho atoms on MgO, and show that they independently retain their magnetic information over many hours. We read the Ho states by tunnel magnetoresistance and write with current pulses using a scanning tunneling microscope. The magnetic origin of the long-lived states is confirmed by single-atom electron paramagnetic resonance (EPR) on a nearby Fe sensor atom, which shows that Ho has a large out-of-plane moment of $(10.1 \pm 0.1)$ $\mu_{\rm B}$ on this surface. In order to demonstrate independent reading and writing, we built an atomic scale structure with two Ho bits to which we write the four possible states and which we read out remotely by EPR. The high magnetic stability combined with electrical reading and writing shows that single-atom magnetic memory is possible.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yjw完成签到,获得积分10
2秒前
寂漉完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助hhuajw采纳,获得10
4秒前
张非凡完成签到 ,获得积分10
5秒前
腼腆的馒头完成签到,获得积分10
5秒前
莉莉完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
wnche完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Ava应助研六六采纳,获得10
10秒前
11秒前
一二发布了新的文献求助10
13秒前
乐乐应助hll采纳,获得10
17秒前
zyyao发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
大个应助tivyg'lk采纳,获得10
19秒前
Atlantis完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
酷波er应助玛卡巴卡采纳,获得10
22秒前
小蘑菇应助zyyao采纳,获得10
22秒前
吴兰田发布了新的文献求助10
23秒前
030发布了新的文献求助10
23秒前
bobo发布了新的文献求助10
27秒前
无语啦完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
大头完成签到 ,获得积分10
28秒前
tivyg'lk发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
34秒前
36秒前
36秒前
斯文败类应助tivyg'lk采纳,获得30
37秒前
38秒前
阿腾发布了新的文献求助10
39秒前
一棵草发布了新的文献求助10
41秒前
芝士雪豹关注了科研通微信公众号
43秒前
呼延子默发布了新的文献求助10
43秒前
蛋挞完成签到 ,获得积分10
44秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134969
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785927
关于积分的说明 7774469
捐赠科研通 2441746
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298163
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625088
版权声明 600825