p A capacidade de controlar a magnetização de eletrodos feitos de ferromagnetos pode ajudar a desenvolver dispositivos mais eficientes em termos de energia para aplicações spintrônicas, incluindo tecnologias de armazenamento de dados, eletrônicos vestíveis e dispositivos médicos implantáveis. p Alimentado pela demanda por tecnologias de armazenamento de informações com maior capacidade, dispositivos em miniatura chamados junções de túnel magnético (MTJs) surgiram como uma forma promissora de armazenar grandes quantidades de dados.

p Os MTJs consistem em minúsculos ferromagnetos separados por uma camada isolante ultrafina. Sua resistência elétrica pode ser alternada entre os estados baixo e alto - correspondendo aos bits binários zero e um - e assim pode ser usada para armazenar informações em memória de acesso aleatório magnetorresistiva e outros dispositivos spintrônicos.

p Tradicionalmente, esta comutação usou um campo magnético, um torque de rotação-órbita ou um torque de transferência de rotação, que aplica uma alta densidade de corrente elétrica ao dispositivo que, em seguida, dissipa grandes quantidades de energia.

p Agora, Aitian Chen, Colegas e cientistas da KAUST da Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa da China, fizeram MTJs em substratos ferroelétricos. Eles podem ser controlados apenas pela voltagem, resultando em uma redução dramática no consumo de energia.

p "A integração da spintrônica com multiferróicos permite que as propriedades magnéticas e elétricas dos MTJs sejam acopladas e é uma abordagem promissora para a operação eficiente de energia dos MTJs, "explica Chen.

p Para controlar a tensão de MTJs, os pesquisadores usaram as instalações avançadas de pulverização catódica e litografia da KAUST primeiro para depositar filmes de MTJ de alta qualidade sobre os substratos ferroelétricos. Próximo, eles fabricaram os dispositivos usando fotolitografia e moagem de íons.

p Ao aplicar voltagem ao substrato ferroelétrico, a equipe poderia mudar a configuração de magnetização de MTJs entre os estados antiparalelo e paralelo, que correspondem com alta e baixa resistência elétrica, respectivamente.

p Usando pares de eletrodos no substrato ferroelétrico para gerar uma piezostrain, eles foram capazes de modular a magnetização da camada ferromagnética via acoplamento magnetoelétrico mediado por deformação.

p "Atualmente, exigimos dois pares de eletrodos para alcançar o controle total de MTJs, mas a operação é muito complicada. Agora estamos procurando simplificar a operação usando apenas um par de eletrodos, "diz Chen.