Un grupo de investigación del WPI-AIMR de la Universidad de Tohoku ha logrado encontrar el origen y el mecanismo del ferromagnetismo en los GaAs dopados con Mn. El descubrimiento es significativo ya que acelerará el desarrollo del elemento espintrónico.
GaAs, como el silicio, es un semiconductor bien conocido que se usa comúnmente en dispositivos electrónicos de alta velocidad y diodos láser.
Cuando los átomos de manganeso Mn se dopan en un cristal de GaAs Ga, Mn As, el cristal exhibe características y propiedades tanto del semiconductor como del imán Fig. 1. Dado que es posible utilizar un campo eléctricopara controlar el magnetismo en Ga, Mn As, GaAs dopado con Mn ha sido un material clave en los dispositivos espintrónicos y un contribuyente significativo al desarrollo de la tecnología espintrónica.
Sin embargo, aunque han pasado 20 años desde ese descubrimiento, el mecanismo del ferromagnetismo en Ga, Mn As todavía no se comprende ni se explica bien. Sigue habiendo un debate feroz y confusión, lo que lleva a obstáculos que impiden el progreso y un mayor desarrollode la tecnología espintrónica.
Los investigadores de la Universidad de Tohoku, dirigidos por los profesores H. Ohno y T. Takahashi, han logrado observar directamente los estados electrónicos que participan en la creación del ferromagnetismo mediante espectroscopía de fotoemisión. Descubrieron que los átomos de Mn dopados extraen electrones de los átomos de As,dejando "huecos" estados vacíos de electrones en el orbital As. Esto luego causa el ferromagnetismo en Ga, Mn As visto en la Fig. 2.
"Este hallazgo resuelve el problema de larga data en el mecanismo de ferromagnetismo en Ga, Mn As", dice el investigador Seigo Souma. "También acelera la ingeniería de materiales de semiconductores magnéticos, así como el control sintonizable de los estados de espínen dispositivos espintrónicos. Este es un resultado muy significativo y estamos entusiasmados con el potencial que representa ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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