Un equipo de investigadores, liderado por un grupo de la Universidad de California, Riverside, demostró por primera vez la transmisión de señales eléctricas a través de aisladores en una estructura tipo sándwich, un desarrollo que podría ayudar a crear dispositivos electrónicos más eficientes energéticamente.
Los dispositivos electrónicos convencionales se basan en el transporte de electrones en un semiconductor como el silicio. Ahora, los investigadores están explotando el 'giro' del electrón en lugar de su carga para crear una nueva generación de dispositivos 'espintrónicos' que son potencialmente más eficientes energéticamentey más versátil que los que actualmente componen chips de silicio y elementos de circuito.
La investigación dirigida por UC Riverside, que se publicó en línea el miércoles 2 de marzo en la revista Comunicaciones de la naturaleza , es significativo porque demuestra que una estructura de tres capas, tipo sándwich, puede servir como un dispositivo de corriente de espín puro escalable, un ingrediente esencial en la espintrónica.
Un elemento clave en este avance es el material. Para demostrar el efecto, el aislante magnético debe ser verdaderamente aislante, o habrá una señal parásita de fuga. Por otro lado, un aislante magnético de alta calidad crecido en metalnunca se había demostrado.
Utilizando la combinación de pulverización catódica para metales y deposición por láser pulsado para aislante, demostramos con éxito que el aislante magnético de 50-100 nanómetros de espesor, como el granate de hierro de itrio, no solo es magnético y aislante, sino también de alta calidad.cuando se cultiva en platino de 5 nanómetros de espesor.
En las estructuras utilizadas por los investigadores, hay dos metales y un aislante magnético en el medio. Los metales son para la generación y detección de corriente de espín conversión de corriente de espín a corriente de carga a través del llamado efecto Hall de espín e inversoefecto Hall de giro.
El aislador magnético es un aislante eléctrico pero un buen conductor de corriente de giro. La corriente de giro que fluye en el aislador no involucra electrones móviles, por lo tanto, no disipa energía como lo hace una corriente eléctrica en el calentamiento de julios.
Los investigadores también han demostrado que la transmisión de la señal puede activarse y desactivarse y modularse en su intensidad mediante un campo magnético. La transmisión de la señal eléctrica a través de los aisladores magnéticos puede activarse y desactivarse según el estado magnético o la dirección dela magnetización de los aislantes magnéticos.
Por lo tanto, la dirección de la magnetización puede considerarse como un estado de memoria de dispositivos de memoria de acceso aleatorio no volátil. Además, el nivel de señal puede modularse cambiando la dirección de la magnetización; por lo tanto, también puede usarse como analógicodispositivos. La estructura sándwich puede hacerse pequeña por nanofabricación para que los dispositivos puedan reducirse.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Original escrito por Sean Nealon. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :