El campo emergente de la espintrónica aprovecha el espín electrónico y la magnetización. Esto podría mejorar la capacidad de almacenamiento de los discos duros de las computadoras y potencialmente jugar un papel importante en el futuro de la computación cuántica. Las estructuras de superconductores-ferromagnet SF son ampliamente consideradas como los bloques de construcción de esteTecnología espintrónica superconductora. Los dispositivos espintrónicos más convencionales generalmente requieren grandes corrientes, por lo que los investigadores están investigando la viabilidad de los superconductores de baja resistencia. Sus nuevos resultados podrían responder preguntas de larga data sobre cómo interactúan las estructuras SF.
Un equipo internacional de investigadores reveló recientemente un mecanismo general del efecto de proximidad electromagnética de largo alcance en estructuras SF en letras de física aplicada , de AIP Publishing. Explican que las interacciones de SF condujeron a una fuerte propagación del campo magnético disperso al superconductor desde el ferromagnet. Los hallazgos del grupo podrían ayudar a determinar por qué las películas ferromagnéticas transfirieron campos magnéticos a sus superconductores correspondientes a distancias más largas de lo previsto teóricamente.
"Esperamos que nuestro trabajo no solo explique los datos experimentales desconcertantes existentes sobre la electrodinámica de las estructuras de superconductores-ferromagnet, sino que también proporcionará la base para el análisis de la electrodinámica de cualquier dispositivo de espintrónica superconductora", Alexander Buzdin y Alexander Mel'nikov,coautores del artículo, dijeron en una declaración conjunta.
Las capas magnéticas se utilizan en dispositivos espintrónicos para cambiar y leer las señales de espín de un electrón en un material conductor adyacente. En la espintrónica superconductora de temperatura extremadamente baja, los electrones unidos, llamados pares de Cooper, penetran en la capa de ferromagnet. Esto a su vez acelera la superconducciónportadores para inducir una corriente en el superconductor.
Los científicos pensaban anteriormente que la interacción entre los componentes superconductores y ferromagnéticos del sistema se producía únicamente por pares de Cooper superconductores que penetraban en el ferromagnet adyacente. Buzdin explicó cómo, en el caso del metal normal no superconductor, por ejemplo, la extensión del campo magnético en elLa dirección opuesta desde el ferromagnet hacia las capas metálicas solo es posible en la escala de longitud atómica ". Para un material superconductor, se creía que la escala de esta extensión [pequeña] es del orden del tamaño del par de Cooper, aproximadamente 10nanómetros ", dijo Buzdin.
Los resultados experimentales recientes de otros grupos, sin embargo, mostraron que un campo magnético podría estar presente en el superconductor a distancias un orden de magnitud mayor de lo esperado. Para comenzar a resolver este rompecabezas, el grupo modeló un sistema de bicapa SF antes y después de su superconductor yLos componentes del ferromagnet entraron en contacto. Descubrieron que las corrientes de detección acompañaban al campo magnético penetrante, mientras que estos campos perdidos están ausentes en el estado normal del superconductor.
El potencial del vector magnético, que se usa comúnmente para describir el campo magnético local, era la única característica electromagnética distinta de cero en la región de los campos parásitos en el superconductor. El potencial del vector generalmente no es observable en un metal normal en estas condicionesEsto llevó a Buzdin y sus colegas a concluir que la penetración de los pares de Cooper en el ferromagnet a través del efecto de proximidad directa es responsable del flujo de supercorriente dentro del ferromagnet y de la aparición resultante de las supercorrientes compensadoras que generan campos magnéticos dentro del componente superconductor.
El equipo planea estudiar más a fondo la electrodinámica de las estructuras de SF y utilizar sus hallazgos para crear algún día nuevos tipos de válvulas giratorias, que se pueden usar en sensores magnéticos y dispositivos de memoria de computadora.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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