En su último estudio, los científicos afirman haber encontrado una manera de controlar el estado de alineación de los átomos magnéticos en un material antiferromagnético. Parece prometedor para el desarrollo de mejores sensores y dispositivos de almacenamiento más pequeños. Los investigadores ahora describen su nuevo enfoque que consiste en un efecto de sesgo de intercambio controlable que permite acciones magnéticas asimétricas de dispositivos que consisten en una estructura de combinación compleja de diferentes tipos de materiales magnéticos.
La espintrónica es una tecnología emergente para fabricar dispositivos electrónicos que utilizan el espín del electrón y las propiedades magnéticas relacionadas, en lugar de simplemente utilizar la carga eléctrica de un electrón para transferir información. Los materiales antiferromagnéticos han llamado la atención de los investigadores en espintrónica, que esperan operaciones de espín con mayor estabilidad. A diferencia de los materiales ferromagnéticos, cuyos átomos están alineados en la misma dirección que en los típicos imanes de refrigerador, los átomos magnéticos de los antiferromagnéticos tienen orientaciones de espín antiparalelas que anulan su magnetización neta.
Los científicos han trabajado para controlar la orientación de los átomos magnéticos en materiales antiferromagnéticos para crear interruptores magnéticos. Tradicionalmente, esto se ha hecho utilizando una técnica de "enfriamiento de campo" en la que un sistema magnético que contiene un material antiferromagnético se calienta y luego se enfría simultáneamente mientras se aplica un imán magnético externo. Sin embargo, este proceso es ineficaz para su uso en muchos dispositivos espintrónicos micro o nanoestructurados porque la resolución espacial del proceso en sí no es lo suficientemente alta para ser aplicado en campos magnéticos a micro o nanoescala, dice Jung-Il Hong del Laboratorio de Nanotecnología Spin-DGIST. . El proceso puede reemplazar el calentamiento y enfriamiento convencionales, que son inconvenientes y perjudiciales para el material magnético. "Esperamos que nuestro nuevo proceso permita la integración de materiales antiferromagnéticos en micro y nanodispositivos basados en espintrónica", afirma Jung-II Hong.
Hong y sus colegas combinaron dos capas: una película ferromagnética de cobalto, hierro y boro sobre una película antiferromagnética de iridio y manganeso. Las capas se cultivaron sobre sustratos cerámicos piezoeléctricos. La aplicación combinada de vibración mecánica y un campo magnético permitió a los científicos controlar repetidamente la orientación de los espines magnéticos en cualquier dirección deseada. El equipo se ha fijado el objetivo de continuar la investigación y el desarrollo de nuevas fases magnéticas más allá de los materiales magnéticos clasificados convencionalmente. "En el pasado, el descubrimiento de nuevos materiales condujo al desarrollo de nuevas tecnologías", afirma Hong. Este trabajo de investigación será la semilla de nuevas tecnologías.
