Os avanços na tecnologia de crescimento de materiais permitem a fabricação de sanduíches de materiais com precisão atômica. A interface entre os dois materiais às vezes pode exibir fenômenos físicos que não existem em ambos os materiais originais. Por exemplo, uma interface magnética encontrada entre dois materiais não magnéticos. Uma nova descoberta, publicado hoje em Física da Natureza , mostra uma nova maneira de controlar este magnetismo emergente que pode ser a base para novos tipos de dispositivos eletrônicos magnéticos.

Usando sondas magnéticas muito sensíveis, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo Prof. Beena Kalisky, do Departamento de Física e do Instituto de Nanotecnologia e Materiais Avançados (BINA) da Universidade Bar-Ilan, encontrou evidências surpreendentes de que o magnetismo que surge nas interfaces entre camadas finas de óxido não magnético pode ser facilmente ajustado pela aplicação de pequenas forças mecânicas. A equipe também inclui o Prof. Lior Klein, do Departamento de Física de Bar-Ilan e BINA, e pesquisadores da DTU (Dinamarca) e da Stanford University (EUA).

O magnetismo já desempenha um papel central no armazenamento da quantidade crescente de dados produzidos pela humanidade. Muito do nosso armazenamento de dados hoje é baseado em pequenos ímãs enfiados em nosso drive de memória. Um dos meios promissores na corrida para melhorar a memória, em termos de quantidade e velocidade, é o uso de ímãs menores. Até hoje, o tamanho das células de memória pode ser tão pequeno quanto algumas dezenas de nanômetros - quase um milionésimo da largura de um fio de cabelo! A redução adicional no tamanho é um desafio em três aspectos principais:a estabilidade da célula magnética, a capacidade de ler, e a capacidade de escrever nele sem afetar as células vizinhas. Esta recente descoberta fornece uma alça nova e inesperada para controlar o magnetismo, permitindo assim uma memória magnética mais densa.

Essas interfaces de óxido combinam uma série de fenômenos físicos interessantes, como condutância bidimensional e supercondutividade. "A coexistência de fenômenos físicos é fascinante porque eles nem sempre andam de mãos dadas. Magnetismo e supercondutividade, por exemplo, não se espera que coexistam, "diz Kalisky." O magnetismo que vimos não se estendeu por todo o material, mas apareceu em áreas bem definidas dominadas pela estrutura dos materiais. Surpreendentemente, descobrimos que a força do magnetismo pode ser controlada aplicando pressão ao material ".

A coexistência entre magnetismo e condutividade possui grande potencial tecnológico. Por exemplo, campos magnéticos podem afetar o fluxo de corrente em certos materiais e, manipulando o magnetismo, podemos controlar o comportamento elétrico de dispositivos eletrônicos. Todo um campo chamado Spintrônica é dedicado a este assunto. A descoberta de que pequenas pressões mecânicas podem efetivamente ajustar o magnetismo emergente nas interfaces estudadas abre novas e inesperadas rotas para o desenvolvimento de novos dispositivos spintrônicos baseados em óxidos.