p Uma nova forma de interação magnética que empurra um fenômeno anteriormente bidimensional para a terceira dimensão pode abrir uma série de novas possibilidades interessantes para armazenamento de dados e computação avançada, cientistas dizem. p Em um novo artigo publicado hoje na revista Materiais da Natureza , uma equipe liderada por físicos da Universidade de Glasgow descreve como eles encontraram uma nova maneira de passar informações de uma série de pequenos ímãs dispostos em um filme ultrafino para ímãs em um segundo filme abaixo.

p Sua descoberta adiciona uma dimensão extra literal e metafórica à 'spintrônica', o campo da ciência dedicado ao armazenamento de dados, recuperação e processamento, que já teve um grande impacto na indústria de tecnologia.

p Qualquer um que já jogou com um par de ímãs sabe que os opostos se atraem - o pólo sul de um ímã atrai o pólo norte do outro. Embora isso seja verdade na escala com a qual a maioria das pessoas está familiarizada, a maneira como os ímãs interagem entre si sofre algumas mudanças significativas à medida que os ímãs encolhem.

p Na nanoescala - onde os materiais magnéticos podem ter apenas alguns bilionésimos de metro de tamanho - os ímãs interagem uns com os outros de novas maneiras estranhas, incluindo a possibilidade de atrair e repelir um ao outro em ângulos de 90 graus em vez de em linha reta.

p Os cientistas já aprenderam como explorar essas propriedades incomuns para codificar e processar informações em filmes finos cobertos por uma única camada de ímãs em nanoescala.

p Os benefícios desses sistemas 'spintrônicos' - baixo consumo de energia, alta capacidade de armazenamento e maior robustez - fizeram acréscimos inestimáveis ​​à tecnologia, como unidades de disco rígido magnéticas, e ganhou os descobridores da spintrônica um prêmio Nobel em 2007.

p Contudo, a funcionalidade dos sistemas magnéticos usados ​​hoje em computadores permanece confinada a um plano, limitando sua capacidade. Agora, a equipe liderada pela Universidade de Glasgow - junto com parceiros das Universidades de Cambridge e Hamburgo, a Universidade Técnica de Eindhoven e a Escola de Ciências da Universidade Aalto desenvolveram uma nova maneira de comunicar informações de uma camada para outra, adicionando novo potencial para armazenamento e computação.

p Dr. Amalio Fernandez-Pacheco, um EPSRC Early Career Fellow na Escola de Física e Astronomia da Universidade, é o autor principal do artigo. Ele disse:"A descoberta deste novo tipo de interação entre as camadas vizinhas nos dá uma maneira rica e emocionante de explorar e explorar estados magnéticos 3-D sem precedentes em ímãs em nanoescala de várias camadas.

p "É um pouco como receber uma nota extra em uma escala musical para tocar - abre um novo mundo de possibilidades, não apenas para processamento e armazenamento de informações convencionais, mas potencialmente para novas formas de computação nas quais ainda nem pensamos. "

p A transmissão de informações entre camadas que a equipe criou depende do que os físicos chamam de interações de spin quirais, um tipo de força magnética que favorece um sentido particular de rotação em ímãs vizinhos em nanoescala. Graças aos avanços recentes na spintrônica, agora é possível estabilizar essas interações dentro de uma camada magnética. Isso, por exemplo, foi explorado para criar skyrmions, um tipo de objeto magnético em nanoescala com propriedades superiores para aplicativos de computação.

p A pesquisa da equipe agora estendeu esses tipos de interações às camadas vizinhas pela primeira vez. Eles fabricaram um sistema multicamadas formado por filmes magnéticos ultrafinos separados por espaçadores metálicos não magnéticos. A estrutura do sistema, e um ajuste preciso das propriedades de cada camada e suas interfaces, cria configurações magnéticas inclinadas incomuns, onde o campo magnético das duas camadas forma ângulos entre zero e 90 graus.

p Ao contrário dos ímãs padrão multicamadas, torna-se mais fácil para esses campos magnéticos formarem configurações no sentido horário do que no sentido anti-horário, uma impressão digital de que existe uma interação de spin quiral entre camadas entre as duas camadas magnéticas. Esta quebra de simetria rotacional foi observada à temperatura ambiente e sob condições ambientais padrão. Como resultado, este novo tipo de interação magnética entre camadas abre perspectivas interessantes para realizar configurações 3-D magnéticas topologicamente complexas em tecnologias spintrônicas.

p O papel da equipe, intitulado 'Interlayer Dzyaloshinskii-Moriya Interlayer Symmetry-Breaking in Synthetic Antiferromagnets', é publicado em Materiais da Natureza .