Caracterização estrutural e magnética. Crédito: Ciência , DOI:10.1126 / science.aba5555
Uma equipe de pesquisadores do MIT e de várias instituições na Coréia descobriu que a velocidade do movimento da parede do domínio magnético é fundamentalmente limitada. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve o teste de uma teoria sobre a velocidade máxima das paredes de domínio para provar que estão corretas. Matthew Daniels e Mark Stiles, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, publicaram um artigo da Perspective que descreve o trabalho dos pesquisadores na mesma edição do jornal e resumem as implicações de suas descobertas.
Um dos princípios básicos da teoria da relatividade especial de Einstein é que não há partícula que possa viajar mais rápido do que a velocidade da luz. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram um limite semelhante para paredes de domínio magnético.
Os materiais magnéticos têm domínios nos quais os spins ordenados são separados uns dos outros por limites conhecidos como paredes de domínio. Pesquisas anteriores mostraram que essas paredes podem ser movidas pela aplicação de corrente elétrica. Este aspecto particular dos materiais magnéticos formou a base da pesquisa sobre a memória da pista de corrida. E porque a velocidade de movimento das paredes do domínio determina a velocidade das memórias criadas com elas, os cientistas os têm pressionado cada vez mais rápido. A lógica sugere que deve haver um limite para a rapidez com que as paredes do domínio podem ser empurradas, Contudo, estabelecendo assim um limite para a rapidez com que essas memórias podem operar. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram esse limite fundamental.
Como observam Daniels e Stiles, paredes de domínio se comportam como objetos embutidos em um material e, portanto, podem ser movidas não apenas para frente, mas de volta, também. Isso pode ser feito aplicando campos magnéticos e eletrônicos. É assim que os dispositivos de memória são feitos. A teoria (a invariância de Lorentz das paredes do domínio) sugere que o fator limitante nas paredes do domínio em movimento é a velocidade da onda de spin associada a um material magnético. Para testar essa ideia, os pesquisadores conduziram uma série de testes nos quais moveram paredes de domínio usando campos elétricos e magnéticos variáveis até seu ponto de saturação. Eles descobriram que ao fazerem isso, a velocidade da parede de domínio assintoticamente se aproximou do valor teoricamente previsto da velocidade de rotação para o material magnético - que acabou sendo de aproximadamente 5 km / s, o limite de velocidade fundamental.
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