RAFED（反射高能电子衍射）分析的Fe3O4和Fe电极的晶体结构。该图案表明Fe3O4具有具有相同MgO衬底的晶体取向的逆尖晶石结构，而Fe采用多晶结构。图像信用：藏身报kaiju等。al。
电容器是储存和快速释放电荷的电子元件，在许多类型的电路中起着重要的作用。它们将在下一代自旋电子器件中发挥同样重要的作用，这些器件不仅利用电子电荷，还利用自旋(每个电子的微小磁矩)。
两年前，一支国际研究人员队表明，通过在量子磁隧道交界处操纵电子旋转 - 由中间的两个金属电极制成的纳米级三明治 - 它们可以引起连接的电容大大增加。
现在，同样的研究团队将脚本翻转到现象上，称为磁力码度。在杂志上发表的论文中科学报告他们展示了通过使用不同的材料来构建量子隧穿结，他们能够通过以与“正常”磁电容相反的方式操纵自旋来改变电容。研究人员说，这种反向效应为自旋电子学工具箱增加了一种潜在的有用现象。
“它为我们提供了更多的参数空间来设计设备，”物理部门的椅子Gang Xiao说棕色的以及其中一个纸张的同轴师。“有时正常电容可能更好;有时，逆可能更好，具体取决于应用程序。这使我们有点灵活性。“
肖说，磁电容在为一系列不同的自旋电子设备制造磁传感器方面尤其有用，包括计算机硬盘驱动器和下一代随机存取存储芯片。
该研究是Xiao的实验室在Juld，Hideo Kaiju和Taro Nagahama的实验室之间的合作，在日本的北海道大学和Osamu Kitakami的实验室在Ooku大学。
萧一直在研究磁隧道连接数几年。微小的交叉点可以与标准电路中的电容器相同的方式工作。两个导电电极之间的绝缘体会减慢跨接线的流动流动，产生电阻和另一现象，电容。
但使隧穿结特别有趣的是，电容的大小可以通过操纵两个金属电极内电子的自旋而动态改变。电极是有磁性的，这意味着在每个电极内旋转的电子都指向一个特定的方向。两个电极之间的相对自旋方向决定了在结处存在多少电容。
在他们对这一现象的初步研究中，肖和研究小组展示了电容的变化可能有多大。他们使用铁钴硼制成的电极，通过将自旋从反平行翻转到平行，他们可以在实验中增加150%的电容。基于这些结果，该团队开发了一种理论，预测在理想条件下，电容的变化实际上可以高达1000%。
该理论还表明，使用由不同类型金属制成的电极将产生反磁电容效应，即反平行自旋比平行自旋产生更多的电容。这正是他们在最新研究中所展示的。
“我们为另一个电极和氧化铁用铁，”萧说。“两者的电学特性是彼此的镜像，这就是为什么我们观察到这种反向磁力偶然效应。”
肖教授说，这些发现不仅为磁电容在自旋电子器件中的应用提供了更大的参数空间，还为科学家用来解释这一现象的理论提供了重要的验证。
“现在我们看到理论与实验合适，所以我们可以自信地利用我们的理论模型来最大化这些效果，无论是”正常“的效果或我们在这里展示的倒力效果，”萧说。“
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