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  • O cobre simples se torna um componente spintrônico eficaz graças ao filme molecular
    p Um diagrama para mostrar a composição das amostras experimentais utilizadas no estudo. Crédito:© 2019 Isshiki et al.

    p Os físicos criaram uma técnica de fabricação para dispositivos spintrônicos. Esses de alto desempenho, dispositivos de baixo consumo de energia têm um futuro promissor, maneiras tão eficientes de fazê-los são muito procuradas. O novo método de fabricação usa moléculas orgânicas que são relativamente fáceis de configurar para muitos propósitos. Camadas de moléculas podem ser pintadas ou impressas em metais para criar novas funções eletrônicas. p Os dispositivos spintrônicos podem um dia substituir os dispositivos eletrônicos atuais. Considerando que os dispositivos eletrônicos dependem de um fluxo de carga na forma de elétrons em movimento, Os dispositivos spintrônicos exploram uma propriedade diferente dos elétrons conhecida como spin. Isso está relacionado ao momento angular do elétron, e o fluxo de spin é chamado de corrente de spin.

    p Existem vários desafios para realizar dispositivos spintrônicos úteis. Entre eles estão a indução de uma corrente de spin, e então imbuir componentes spintrônicos com funções úteis, como a capacidade de reter dados para uso como memória de alta velocidade. O pesquisador associado Hironari Isshiki e sua equipe do Instituto de Física do Estado Sólido da Universidade de Tóquio encontraram uma maneira nova e elegante de enfrentar esses dois desafios complexos.

    p “Demonstramos com sucesso uma conversão eficiente de corrente de spin em corrente de carga em uma amostra de cobre graças a uma simples camada de 'tinta'. Esta camada tem apenas uma molécula de espessura, e compreende uma substância orgânica, "disse Isshiki." A eficiência de conversão do dispositivo é comparável à de dispositivos feitos com materiais metálicos inorgânicos, como platina ou bismuto. Contudo, em comparação com os materiais inorgânicos, materiais orgânicos são muito mais fáceis de manipular para produzir funcionalidades diferentes. "

    Imagens de microscopia de tunelamento de varredura da camada orgânica no topo de um elemento de cobre. Crédito:© 2019 Isshiki et al.
    p Esta camada orgânica é feita de uma substância chamada ftalocianina de chumbo (II). Uma corrente de spin injetada na superfície coberta pela molécula é eficientemente convertida em uma corrente de carga familiar. Os pesquisadores experimentaram camadas de espessuras diferentes para ver qual seria a mais eficaz. Quando a camada tinha uma única molécula de espessura, as moléculas alinhadas em um arranjo ordenado que produziu a conversão de corrente spin-para-carga mais eficiente.

    p "Moléculas orgânicas, em particular, oferecem aos pesquisadores spintrônicos um alto grau de liberdade de design, pois são relativamente fáceis de trabalhar. Os tipos de componentes funcionais que esperamos ver são coisas que podem ser úteis no campo da computação de alto desempenho ou em baixa dispositivos de energia, "explicou Isshiki." As camadas incrivelmente finas necessárias também significam que um dia poderemos criar dispositivos flexíveis ou mesmo dispositivos que você poderia criar com um tipo especial de impressora. "

    p Imagens de microscopia de varredura por tunelamento da camada orgânica com 0,6 molécula de espessura (esquerda), 1,0 molécula de espessura (centro) e 1,9 moléculas de espessura (direita). Crédito:© 2019 Isshiki et al.

    p As próximas etapas para Isshiki e seus colegas são explorar outras configurações de camadas orgânicas em materiais condutores para realizar novas funcionalidades de spin. Eles também desejam investigar a conversão de carga em corrente de spin, o processo inverso ao visto nesta demonstração. Esta área de pesquisa visa acelerar bastante o estudo da spintrônica com moléculas orgânicas.


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