El grupo de investigación del profesor Hideo Ohno y el profesor asociado Shunsuke Fukami de la Universidad de Tohoku ha estudiado en detalle, un cambio lento de estructuras magnéticas microscópicas en cables metálicos inducidos por fuerzas impulsoras externas, comúnmente llamadas movimiento "deslizante". Esto les ha permitidoaclarar la física de cómo actúan las fuerzas impulsoras, los campos magnéticos o las corrientes eléctricas sobre la estructura magnética.
Estudios anteriores habían demostrado que si bien las acciones de los campos magnéticos y las corrientes son las mismas para los materiales metálicos, son fundamentalmente diferentes para los materiales semiconductores.
El presente estudio revela que en los casos en que la muestra cumple una determinada condición, la corriente actúa sobre la estructura magnética de manera diferente al caso del campo magnético, independientemente de las complejidades del material.
El desarrollo de un dispositivo de memoria magnética de alto rendimiento donde la estructura magnética es manipulada por la corriente se ha llevado a cabo intensamente recientemente, y se espera que los hallazgos actuales faciliten la comprensión fundamental para lograr la aplicación práctica.
El grupo de investigación fabricó un dispositivo de alambre que consiste en un metal ferromagnético CoFeB, e investigó la clase de universalidad de un "deslizamiento" de la pared del dominio magnético. Evaluaron la velocidad de la pared del dominio para varias magnitudes de campo magnético o corriente eléctrica mientras mantenían la temperatura del dispositivoconstante, de donde derivaron el exponente de escala para la clase de universalidad.
Los resultados indican que el exponente de escala no depende de factores como la temperatura y el ancho del cable, tanto para el campo magnético como para los casos actuales, lo que confirma la universalidad de la característica observada. Curiosamente, a diferencia del estudio anterior sobre sistemas metálicos, encontraron diferentesclases de universalidad entre el campo magnético y la pared del dominio de corriente se arrastra en la muestra metálica actual.
Esto significa que las acciones de un campo magnético y una corriente en la pared del dominio son fundamentalmente diferentes entre sí. Se descubrió que el "arrastre" impulsado por el campo pertenecía a una clase de universalidad previamente conocida, mientras que el "arrastre" impulsado por la corrientese encontró que pertenecía a una clase de universalidad diferente que no puede explicarse por las teorías actuales y el exponente de escala era similar al observado previamente en el semiconductor magnético.
A partir de investigaciones detalladas del comportamiento de la pared del dominio bajo la aplicación de una corriente, descubrieron que la corriente da lugar a un par adiabático de transferencia de espín que actúa sobre la pared del dominio que tiene una simetría diferente al par inducido por un imánEn otras palabras, se aclaró que, para la muestra en la que la estructura de la pila está diseñada para que el par de transferencia de giro adiabático afecte de forma dominante a la pared del dominio, las características de fluencia universal aparecen independientemente de la naturaleza del material, como el metal o el semiconductor,Los detalles de la estructura microscópica.
Los hallazgos obtenidos arrojan luz sobre una física estadística del movimiento lento de las interfaces elásticas y el desarrollo de dispositivos de memoria magnética de alto rendimiento.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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