Os pesquisadores observaram diretamente e pela primeira vez ondas magnetoacústicas (ondas de spin impulsionadas pelo som), que são considerados como portadores de informações potenciais para novos esquemas de computação. Essas ondas foram geradas e observadas em dispositivos híbridos magnéticos / piezoelétricos. Os experimentos foram projetados em uma colaboração entre a Universidade de Barcelona (UB), o Instituto de Ciência dos Materiais de Barcelona (ICMAB-CSIC) e o Síncrotron ALBA. Os resultados mostram que as ondas magnetoacústicas podem viajar por longas distâncias - até centímetros - e ter amplitudes maiores do que o esperado.

A observação das ondas de magnetização foi realizada em um filme fino ferromagnético de níquel, que foi excitado por uma onda de deformação (chamada onda acústica de superfície, SAW) originado em uma camada de substrato piezoelétrico abaixo do filme de níquel. Embora a interação clara entre as ondas acústicas e a dinâmica da magnetização tenha sido relatada em vários sistemas, até agora, nenhuma observação direta das excitações magnéticas subjacentes existia, fornecendo uma quantificação do tempo e do espaço.

Agora, os pesquisadores publicaram em Cartas de revisão física suas descobertas:"Projetamos um experimento ad hoc para obter imagens e quantificar a dinâmica de magnetização gerada por ondas acústicas de superfície (SAW). Os resultados mostram claramente que as ondas de magnetização existem em frequências e comprimentos de onda distintos e que é possível criar interferências de onda, "explica Ferran Macià, líder do projeto na UB e no ICMAB.

Os experimentos mostram padrões de interferência de ondas de magnetização e fornecem novos caminhos para a manipulação dessas ondas em temperatura ambiente "Nossas ondas de magnetização são acopladas às ondas acústicas e, portanto, pode viajar longas distâncias e ter amplitudes maiores do que as ondas de spin, "explica Michael Foerster, cientista da linha de luz do CIRCE-PEEM da ALBA. Tão grande amplitude, ondas de longa distância podem ser adequadas para transportar informações, processando dados, ou acionando pequenos motores.

A geração de dinâmica de magnetização por meio de ondas acústicas tem atraído interesse porque apresenta algumas vantagens sobre as excitações induzidas por campo magnético, como mais eficiência energética, maior extensão espacial, ou combinação de comprimentos de onda.

Os experimentos foram realizados usando PEEM (microscopia eletrônica de fotoemissão) na linha de luz CIRCE no Síncrotron ALBA para a imagem das ondas de magnetização, que foram sincronizados com os pulsos de luz síncrotron. "Como as ondas são objetos dinâmicos, eles foram fotografados com instantâneos estroboscópicos graças a esta sincronização. O efeito de dicroísmo circular magnético de raios-X (XMCD) foi usado para obter contraste magnético nas imagens, "explica Macià.