Os dispositivos de armazenamento de dados não estão melhorando tão rápido quanto os cientistas gostariam. Dispositivos de armazenamento de memória mais rápidos e compactos se tornarão uma realidade quando os físicos ganharem controle preciso dos spins dos elétrons. Eles normalmente contam com lasers ultracurtos para controlar os giros. Contudo, a melhoria dos dispositivos de armazenamento por meio do controle de rotação requer primeiro o desenvolvimento de maneiras de controlar as forças que atuam sobre essas rotações eletrônicas. Em um estudo recente publicado em EPJ B , John Kay Dewhurst e colegas, desenvolveram uma nova teoria para prever a complexa dinâmica da procissão de rotação, uma vez que um material é submetido a pulsos de laser ultracurtos. A vantagem dessa abordagem, que leva em consideração o efeito das forças de rotação de rotação interna, é que é preditivo.

Neste estudo, os autores estudam o efeito do disparo de um pulso de laser ultracurto - abaixo de 100 femtossegundos - na rotação interna do spin do elétron no cobalto em massa, níquel e combinações desses metais com a platina. Esses metais são normalmente usados ​​em dispositivos spintrônicos - dispositivos eletrônicos que exploram o grau extra de liberdade dos spins do elétron. Ao contrário de estudos anteriores, onde o momento magnético foi forçado a ser alinhado com os campos internos que o geram, neste estudo, os autores usam uma abordagem totalmente não alinhada para criar uma descrição teórica. Como resultado, As contribuições da rotação do spin para a dinâmica do spin são levadas em consideração. Isso torna o método aplicável a um conjunto muito mais amplo de materiais magnéticos do que os métodos anteriores.

Os autores descobriram que as forças de rotação do spin interno só contribuem significativamente para a dinâmica do spin quando a variação em diferentes direções da energia magnética - ou energia da anisotropia magnética - é pequena. Esse é o caso de materiais altamente simétricos, como metais a granel com estrutura cúbica. Quando essa energia de anisotropia magnética é grande, o efeito de rotação do giro é muito pequeno para causar qualquer precessão significativa dos giros abaixo de 100 femtossegundos. Avançar, a dinâmica do spin causada pela rotação interna do spin é lenta em comparação com outro fenômeno de spin, como a transferência de spin entre os locais entre os elétrons e os spin-flips, mediado por spin-orbit.