El movimiento de los electrones puede tener una influencia significativamente mayor en los efectos espintrónicos de lo que se suponía anteriormente. Este descubrimiento fue realizado por un equipo internacional de investigadores dirigido por físicos de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg MLU. Hasta ahora, un cálculo deEstos efectos tomaron, sobre todo, en consideración el espín de los electrones. El estudio fue publicado en la revista "Physical Review Research" y ofrece un nuevo enfoque en el desarrollo de componentes espintrónicos.
Muchos dispositivos técnicos se basan en la electrónica semiconductora convencional. Las corrientes de carga se utilizan para almacenar y procesar información en estos componentes. Sin embargo, esta corriente eléctrica genera calor y se pierde energía. Para solucionar este problema, la espintrónica utiliza una propiedad fundamental de los electrones"Este es un momento angular intrínseco, que se puede imaginar como un movimiento de rotación del electrón alrededor de su propio eje", explica la Dra. Annika Johansson, física de MLU. El espín está vinculado a un momento magnético que, enademás de la carga de los electrones, podría utilizarse en una nueva generación de componentes rápidos y energéticamente eficientes.
Lograr esto requiere una conversión eficiente entre las corrientes de carga y de espín. Esta conversión es posible gracias al efecto Edelstein: al aplicar un campo eléctrico, se genera una corriente de carga en un material originalmente no magnético. Además, los espines de los electrones se alineany el material se vuelve magnético ". Los artículos anteriores sobre el efecto Edelstein se centraron principalmente en cómo el espín del electrón contribuye a la magnetización, pero los electrones también pueden llevar un momento orbital que también contribuye a la magnetización. Si el espín es la rotación intrínseca del electrón, entoncesel momento orbital es el movimiento alrededor del núcleo del átomo ", dice Johansson. Esto es similar a la Tierra, que gira tanto sobre su propio eje como alrededor del Sol. Al igual que el giro, este momento orbital genera un momento magnético.
En este último estudio, los investigadores utilizaron simulaciones para investigar la interfaz entre dos materiales de óxido comúnmente usados en espintrónica. "Aunque ambos materiales son aislantes, un gas de electrones metálicos está presente en su interfaz, que es conocido por su eficiente carga aconversión de espín ", dice Johansson. El equipo también consideró el momento orbital en el cálculo del efecto Edelstein y descubrió que su contribución al efecto Edelstein es al menos un orden de magnitud mayor que la del espín. Estos hallazgos podrían ayudar a aumentar laeficiencia de los componentes espintrónicos.
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Materiales proporcionado por Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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