10月20日消息,一项发表于《Communications Materials》的研究开发了聚合物基磁电(ME)层压复合材料,通过界面工程与几何结构设计,实现高效电压驱动磁驱动,磁驱动功耗较传统电流驱动方式降低近75%,面向低功耗自旋电子学应用。

传统电子系统中磁场生成依赖电流驱动,伴随焦耳热与能量浪费,且随器件微型化愈发困难。电压驱动磁驱动将磁场生成与电阻性电流分离,显著减少焦耳热。磁电复合材料通过应变介导耦合实现这一路径:压电相将电能转化为机械应变,磁致伸缩相再将应变转化为磁响应。

该研究将聚偏二氟乙烯(PVDF)等压电聚合物与磁致伸缩材料结合为层压结构,系统测试了层厚、磁致伸缩材料选择与粘结界面质量对电压-磁场转换效率的影响,证明界面与几何设计是决定耦合性能的关键变量。

对自旋电子器件而言,磁化状态的电压控制是磁存储与磁逻辑的核心需求。聚合物磁电层压材料的柔性与低温加工特性,使其有望与柔性电子、可穿戴器件集成。需要说明的是,该论文尚为待最终编辑的预印版本,结果有待正式确认。若性能在器件级得到验证,此类无稀土重依赖、可低温制备的磁电材料或为低功耗存储与逻辑芯片提供新的材料选项。 (来源:AZoM)