En un estudio de prueba de concepto publicado en Física de la naturaleza , los investigadores dibujaron cuadrados magnéticos en un material no magnético con una pluma electrificada y luego "leyeron" este garabato magnético con rayos X.
El experimento demostró que las propiedades magnéticas se pueden crear y aniquilar en un material no magnético con la aplicación precisa de un campo eléctrico, algo que los científicos buscaban desde hace mucho tiempo para buscar una mejor manera de almacenar y recuperar información en discos duros y otros dispositivos de memoria magnética.La investigación se llevó a cabo en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía y en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea.
"Lo importante es que es reversible. Cambiar el voltaje del campo eléctrico aplicado desmagnetiza el material nuevamente", dijo Hendrik Ohldag, coautor del artículo y científico de Stanford Synchrotron Radiation Lightsource SSRL, unCentro de usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE.
"Eso significa que esta técnica podría usarse para diseñar nuevos tipos de dispositivos de almacenamiento de memoria con capas adicionales de información que pueden encenderse y apagarse con un campo eléctrico, en lugar de los campos magnéticos utilizados hoy en día", dijo Ohldag. "Esto seríapermitir un control más específico, y sería menos probable que cause efectos no deseados en las áreas magnéticas circundantes ".
"Este hallazgo experimental es importante para superar las dificultades actuales en las aplicaciones de almacenamiento", dijo Jun-Sik Lee, científico del personal de SLAC y uno de los líderes del experimento. "Ahora podemos hacer una declaración definitiva: este enfoque puede serimplementado para diseñar futuros dispositivos de almacenamiento "
Alineando los giros
Las propiedades magnéticas de un material están determinadas por la orientación de los espines de los electrones. En los materiales ferromagnéticos, que se encuentran en discos duros, imanes de refrigerador y agujas de brújula, todos los espines de electrones están alineados en la misma dirección. Estos espines pueden manipularse medianteaplicando un campo magnético, volteándolos de norte a sur, por ejemplo, para almacenar información como unos y ceros.
Los científicos también han estado intentando diferentes formas de crear un "estado multiferroico", donde el magnetismo puede ser manipulado con un campo eléctrico.
"Esto se ha convertido en uno de los Santos Griales de la tecnología en la última década", dijo Ohldag. "Hay estudios que han mostrado aspectos de este estado multiferroico antes. La novedad aquí es que al diseñar un material en particular, logramosambos crean y eliminan el magnetismo de forma controlada en la nanoescala ".
Diafonía entre electricidad y magnetismo
En este estudio, el equipo comenzó con un material antiferromagnético, uno que tiene pequeños parches de magnetismo que se anulan entre sí, de modo que, en general, no actúa como un imán.
Tanto los antiferromagnetos como los ferromagnetos muestran propiedades magnéticas solo por debajo de cierta temperatura, y por encima de esa temperatura se vuelven no magnéticos.
Al diseñar un material antiferromagnético dopado con el elemento lantano, los investigadores descubrieron que podían ajustar las propiedades del material de tal manera que la electricidad y el magnetismo pudieran influirse mutuamente a temperatura ambiente. Luego, podrían cambiar las propiedades magnéticas con un dispositivo eléctricocampo.
Para ver estos cambios, sintonizaron un microscopio de rayos X de transmisión de exploración en SSRL para que pudiera detectar el giro magnético de los electrones. Las imágenes de rayos X confirmaron que se había producido la magnetización y era realmente reversible.
Luego, al equipo de investigación le gustaría probar otros materiales, para ver si pueden encontrar una manera de hacer que el efecto sea aún más pronunciado.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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