Os materiais magnéticos são um ingrediente vital nos componentes que armazenam informações em computadores e telefones celulares. Agora, Os pesquisadores do A * STAR desenvolveram um material que pode ajudar esses dispositivos de memória magnética a armazenar e recuperar dados com mais rapidez e usando menos energia.

Dispositivos de memória funcionam quando um pequeno campo magnético é aplicado ao meio de armazenamento para alinhar ímãs de nível atômico conhecidos como spins. Este alinhamento de rotação, ou magnetização, em uma região do material magnético pode representar um 'bit' de informação, que pode ser 'lido' novamente usando um ímã. Os cientistas estão tentando melhorar o desempenho das memórias magnéticas, reduzindo a energia necessária para alterar a magnetização e o ruído indesejado.

Uma abordagem é usar um material magnético com uma propriedade conhecida como anisotropia magnetocristalina negativa. Isso significa que menos energia é necessária para alinhar os spins em uma direção do que em outra, e assim o material é geralmente mais fácil de magnetizar e desmagnetizar. Esta baixa coercividade é útil porque este material magnético chamado 'macio' pode guiar um campo magnético para a camada de armazenamento, diminuindo assim a intensidade do campo que deve ser aplicado para alterar a magnetização do material 'duro'.

Tiejun Zhou e colegas de trabalho do A * STAR Data Storage Institute encontraram uma maneira de reduzir ainda mais a coercividade de um material macio chamado cobalto irídio ao adicionar ródio.

A equipe criou seu material magnético com uma técnica conhecida como pulverização catódica por magnetron de corrente contínua. Cobalto, o irídio e o ródio foram simultaneamente ejetados de fontes sólidas separadas em uma câmara de vácuo e depositados em um substrato de silício. Alterando a energia fornecida a cada uma das fontes, os pesquisadores podiam controlar a composição do material final, aumentando a quantidade de ródio em detrimento do irídio. Medições das propriedades magnéticas de filmes CoIr-Rh demonstraram que a introdução deste ródio reduziu a coercividade e a constante de amortecimento em mais da metade da do irídio de cobalto não modificado.

"Quando usado em um dispositivo, tais materiais de anisotropia magnetocristalina negativa permitem operação de frequência mais alta em corrente de acionamento mais baixa e a criação de um campo magnético de corrente alternada no plano superior para comutação assistida eficaz, e maior estabilidade contra campos dispersos e flutuações de temperatura, "explica Zhou. A equipe demonstrou esse desempenho aprimorado em um dispositivo de memória chamado oscilador de torque de rotação.

Os resultados mostram que CoIr-Rh pode ajudar a desenvolver armazenamento magnético comercial de baixa energia. "Ajustando a composição, podemos melhorar continuamente as propriedades dos materiais magnéticos para atender aos critérios exigidos para aplicações em nível de indústria, "diz Zhou.