La tecnología informática futura basada en antiferromagnetos aislantes está progresando. Los antiferromagnetos aislantes eléctricamente, como el óxido de hierro y el óxido de níquel, consisten en imanes microscópicos con orientaciones opuestas. Los investigadores los ven como materiales prometedores que reemplazan los componentes actuales de silicio en las computadoras. Físicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU en colaboración con la Universidad de Tohoku en Sendai en Japón, las fuentes de sincrotrón BESSY-II en Helmholtz-Zentrum Berlin HZB y Diamond Light Source, el sincrotrón nacional del Reino Unido, han demostrado cómo la información se puede escribir y leer eléctricamente en aislante antiferromagnéticomateriales.
Al correlacionar el cambio en la estructura magnética, observado con imágenes basadas en sincrotrón, con las mediciones eléctricas realizadas en JGU, fue posible identificar los mecanismos de escritura. Este descubrimiento abre el camino hacia aplicaciones que van desde la lógica ultrarrápida hasta las tarjetas de créditoque no pueden ser borrados por campos magnéticos externos, gracias a las propiedades superiores de los antiferromagnetos sobre los ferromagnetos. La investigación se ha publicado en Cartas de revisión física .
Materiales antiferromagnéticos, interesantes y no inútiles
Los materiales antiferromagnéticos potencialmente permiten elementos de memoria mucho más rápidos y con mayor capacidad de almacenamiento que lo que está disponible ahora con la electrónica convencional. Sin embargo, estos materiales son muy difíciles de controlar y detectar, lo que dificulta las operaciones de escritura y lectura en los dispositivos.En su discurso del Premio Nobel de 1970, Louis Néel describió los materiales antiferromagnéticos como interesantes pero inútiles. Se creía que uno puede manipular estos materiales solo mediante campos magnéticos muy fuertes, que no se pueden generar fácilmente y requieren, por ejemplo, el uso de imanes superconductores.La situación ha cambiado drásticamente en los últimos años, con informes que muestran que es posible controlar los materiales antiferromagnéticos, incluidos incluso los aislantes, de manera eficiente mediante corrientes eléctricas.
Colaboración internacional que estudia las ventajas de la espintrónica con antiferromagnetos sobre la electrónica convencional
"Sabemos que pronto vamos a alcanzar los límites de la electrónica convencional basada en silicio, debido a la mejora tecnológica continua. Esa es la razón principal que impulsa la investigación en espintrónica, que tiene como objetivo explotar no solo la carga de los electrones sinotambién el grado de libertad de giro, duplicando la información transportada y calculada ", dijo el Dr. Lorenzo Baldrati, becario Marie Skłodowska-Curie de la Universidad de Mainz y primer autor del artículo.
"Nuestra investigación muestra que los materiales aislantes antiferromagnéticos se pueden escribir de manera eficiente y leer eléctricamente, lo cual es un paso clave en vista de las aplicaciones". Lorenzo Baldrati trabaja en el laboratorio dirigido por el profesor Mathias Kläui. "Estoy muy feliz de ver nuestro fructíferocolaboración con nuestros colegas en Japón y grupos en Mainz que llevó a otra publicación conjunta. Con el apoyo del Servicio Alemán de Intercambio Académico DAAD, la Escuela de Graduados de Excelencia en Ciencia de Materiales en Mainz MAINZ y la Fundación de Investigación Alemana DFG,pudimos iniciar un animado intercambio entre Mainz y Sendai y con varios otros grupos teóricos ".
La profesora Olena Gomonay del grupo de JGU del profesor Jairo Sinova desarrolló la teoría. "Disfruté del trabajo conjunto de los colegas experimentales en Mainz. Fue emocionante ver cómo la teoría y el experimento se ayudan mutuamente para descubrir nuevos mecanismos y fenómenos físicos", dijo Golomay." Aunque nuestro trabajo se centró en un solo sistema en particular, se puede considerar como una prueba de principio para la familia de aisladores antiferromagnéticos. Esperamos que la comprensión profunda de la dinámica antiferromagnética, que logramos durante este proyecto, impulsará el apasionante campo de la espintrónica antiferromagnética y será un punto de partida para nuevos proyectos conjuntos de nuestros grupos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
El telescopio de ESO detecta galaxias atrapadas en la red de un agujero negro supermasivo
Posible marcador de vida visto en Venus
El 'cóctel' de enzimas que comen plástico anuncia una nueva esperanza para los desechos plásticos
Validación de la física detrás del nuevo experimento de fusión