Em experimentos de bombeamento giratório, Existem quatro mecanismos possíveis para transportar uma corrente de spin através de uma camada antiferromagnética (azul) que está imprensada entre dois ferromagnetos (roxo e laranja). (De cima para baixo) A corrente de spin pode ser transportada por ondas de spin THz coerentes, por ondas de spin GHz evanescentes, através de uma corrente de spin incoerente conduzida por um gradiente térmico, ou através de uma troca magnética direta entre os dois ferromagnetos. Novos experimentos indicam que quando o antiferroímã NiO é imprensado entre os ferromagnetos NiFe e FeCo, a transferência de spin entre NiFe e FeCo ocorre por meio de uma onda de spin evanescente coerente. Crédito: Física (2020). DOI:10.1103 / Física.13.83
Os cientistas fizeram uma descoberta fundamental no importante, campo emergente da spintrônica - o que poderia levar a uma nova tecnologia de dados com eficiência energética de alta velocidade.
Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo a Universidade de Exeter, fez uma descoberta revolucionária que tem o potencial de fornecer alta velocidade, baixo consumo de energia para alguns dos dispositivos eletrônicos mais usados do mundo.
Embora a tecnologia da informação de hoje dependa de eletrônicos que consomem uma grande quantidade de energia, os elétrons dentro das correntes elétricas também podem transferir uma forma de momento angular chamado spin.
'Eletrônica baseada em spin ou' spintrônica ', que explora a corrente de rotação, tem o potencial de não ser apenas significativamente mais rápido, mas também mais eficiente em termos de energia.
Cientistas descobriram recentemente que alguns materiais antiferromagnéticos eletricamente isolantes são excepcionalmente bons condutores de corrente de spin pura.
Na nova pesquisa, cientistas de Exeter, em colaboração com as Universidades de Oxford, Califórnia Berkeley, e as fontes de luz avançada e diamante, demonstraram experimentalmente que correntes alternadas de spin de alta frequência podem ser transmitidas por, e às vezes amplificado dentro, finas camadas de NiO antiferromagnético.
Os resultados demonstram que a corrente de spin em camadas finas de NiO é mediada por ondas de spin evanescentes, um mecanismo semelhante ao tunelamento mecânico quântico.
O uso de finas camadas de NiO para transferência e amplificação de corrente alternada de spin em temperatura ambiente e frequências gigahertz pode levar a uma futura tecnologia de comunicação sem fio mais eficiente.
A pesquisa é publicada em Cartas de revisão física .
Maciej Dabrowski, O primeiro autor da Universidade de Exeter disse:"A confirmação do mecanismo de onda de spin evanescente mostrado por nosso experimento indica que a transferência do momento angular entre os spins e a estrutura cristalina de um antiferroímã pode ser realizada em filmes finos de NiO e abre a porta para a construção de amplificadores de corrente de spin em nanoescala. "
"Transferência coerente de momento angular de spin por ondas de spin evanescentes dentro de NiO antiferromagnético" é publicado em Cartas de revisão física .
