Los investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía han visto por primera vez una corriente de espín, una propiedad magnética inherente común a todos los electrones, a medida que viaja a través de los materiales. El resultado, que reveló una sorprendente pérdida de corrientePor cierto, es un paso importante hacia la realización de una generación de electrónica de próxima generación conocida como "spintronics".
La informática moderna se basa en el control preciso de las cargas eléctricas que se mueven de un componente a otro en canales similares a laberintos en semiconductores. La espintrónica podría cambiar eso tocando el giro de los electrones, que puede considerarse como un "arriba" o "hacia abajo ", en lugar de su carga.
Encontrar una manera de controlar directamente esta propiedad hacia arriba o hacia abajo, que es análoga a los ceros almacenados magnéticamente o los que están en los datos del disco duro de la computadora, descartaría la necesidad de hacer fluir la carga eléctrica en los chips de la computadora.menos energía de la batería y no se calentaría tanto durante el uso, y también podría acceder a los datos más rápidamente.
Pero el movimiento de esta corriente de giro magnético solo se había medido indirectamente hasta que un equipo dirigido por SLAC encontró una manera de observarlo directamente utilizando rayos X. Su trabajo, que aparece en la portada de la edición del 28 de agosto de Cartas de revisión física , podría resultar útil para guiar la selección de materiales para mejorar el rendimiento de la spintrónica.
"Realmente es una aguja magnética en un pajar", dijo Hendrik Ohldag, científico del personal de Stanford Synchrotron Radiation Lightsource SSRL que participó en la investigación. SSRL es una instalación de usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE. El equipo de investigación, queinvestigadores incluidos de la industria, crearon un dispositivo de prueba de espintrónica que hizo fluir la corriente de espín desde un material magnético a base de cobalto a través del cobre, un material no magnético.
"Lo que realmente no sabíamos era cómo fluía esta magnetización de un material a otro", dijo Ohldag, "y eso es lo que vimos por primera vez".
Simplemente ver esta corriente relacionada con el espín en el material de cobre fue un logro importante, dijo Ohldag, pero los investigadores también encontraron que la corriente pierde más de la mitad de su fuerza de espín magnético a medida que viaja del material magnético al material no magnético.
"Vemos que la mayor parte de la magnetización se pierde aquí en la interfaz entre los dos materiales", agregó Roopali Kukreja, autor principal del artículo y un estudiante graduado en la Universidad de Stanford en el momento en que se realizaron los experimentos ".Momento '¡Oh, guau!' Porque nadie había sospechado esto. Los átomos de cobre en la interfaz son casi magnéticos, y ahí es donde realmente se pierde la propiedad de giro de esta corriente. El papel de esta interfaz no estaba claro antes ".
Para hacer que los dispositivos spintronics sean más efectivos para aplicaciones comerciales, Ohldag dijo que los investigadores deberán limitar esta pérdida de corriente de giro en la interfaz entre los materiales.
Para aislar la propiedad del espín magnético a medida que viajaba del imán al cobre, los investigadores trabajaron con físicos aceleradores y especialistas en detectores en SLAC para personalizar un microscopio especializado y un sistema de detección en SSRL. Podría captar la señal magnética generada por tan solo unos pocos50 átomos.
Ohldag dijo que los experimentos futuros podrían usar materiales que son más prometedores para dispositivos espintrónicos reales. "Podemos explorar diferentes materiales e interfaces que son de diferentes calidades y asperezas", dijo.
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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