La búsqueda de paradigmas de computación inteligente de alto rendimiento - para big data e inteligencia artificial - y el volumen cada vez mayor de información digital ha llevado a una demanda intensificada de dispositivos electrónicos de próxima generación de alta velocidad y bajo consumo de energía.El mundo "olvidado" de los antiferromagnetos AFM, una clase de materiales magnéticos, ofrece promesas para el desarrollo futuro de dispositivos electrónicos y complementa las tecnologías espintrónicas basadas en ferromagnetos actuales.
Los desafíos formidables para el desarrollo de dispositivos espintrónicos funcionales basados en AFM son la manipulación eléctrica de alta velocidad grabación, la detección recuperación y la garantía de la estabilidad de la información registrada, todo en un sistema de material de semiconductores compatible con la industria.
Investigadores de la Universidad de Tohoku, Universidad de Nueva Gales del Sur Australia, ETH Zürich Suiza y Diamond Light Source Reino Unido demostraron con éxito la conmutación inducida por corriente en una heteroestructura antiferromagnética metálica policristalina con alta estabilidad térmica. Los hallazgos establecidosmuestran potencial para las tecnologías de procesamiento y almacenamiento de información.
El grupo de investigación utilizó una heteroestructura metálica de AFM PtMn / metal pesado HM a base de Mn, atractiva debido a su anisotropía antiferromagnética significativa y su compatibilidad con la electrónica basada en silicio PtMn. Registro eléctrico de estados de resistencia 1 o 0 se obtuvo a través de la interacción espín-órbita de la capa HM; una corriente de carga en el HM adyacente resultó en pares de espín-órbita que actúan sobre el AFM, lo que lleva a un cambio en el nivel de resistencia hasta un régimen de microsegundos.
"Curiosamente, el grado de conmutación es controlable por la fuerza de la corriente en la capa HM y muestra capacidades de retención de datos a largo plazo", dijo Samik DuttaGupta, autor correspondiente del estudio. "Los resultados experimentales de las mediciones eléctricas se complementaron conuna imagen de rayos X magnéticos, que ayuda a aclarar la naturaleza reversible de la dinámica de conmutación localizada dentro de los dominios AFM de tamaño nm ".
Los resultados son la primera demostración del cambio inducido por corriente de un AFM compatible con la industria hasta el régimen de microsegundos dentro del campo de la espintrónica antiferromagnética metálica. Se espera que estos hallazgos inicien nuevas vías de investigación y alienten más investigaciones hacia la realización dedispositivos funcionales que utilizan AFM metálicos para tecnologías de procesamiento y almacenamiento de información.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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