Um professor do NUST MISIS fazia parte de uma equipe internacional de pesquisa que encontrou evidências da existência do acoplamento spin-órbita Zeeman em condutores antiferromagnéticos. Este trabalho pode abrir caminho para a próxima geração de eletrônicos. O estudo foi publicado em npj Quantum Materials .

O elétron possui duas propriedades fundamentais:carga e spin. Dispositivos eletrônicos convencionais usam apenas a carga do elétron para o processamento de informações. Nos últimos anos, um enorme esforço de pesquisa tem se concentrado na construção de dispositivos eletrônicos fundamentalmente novos (freqüentemente chamados de 'dispositivos spintrônicos') que explorariam especificamente as propriedades de spin além dos graus de liberdade de carga. A transferência da tecnologia eletrônica convencional para a tecnologia spintrônica abre a possibilidade de construir dispositivos com alta densidade de armazenamento e operação rápida. A natureza de dois componentes dos sistemas baseados em spin os torna potencialmente aplicáveis ​​à computação quântica.

O esforço atual no projeto de dispositivos spintrônicos está se concentrando na compreensão e no uso do acoplamento spin-órbita, uma interação entre o momento angular orbital e o momento angular de rotação de uma partícula individual, como um elétron. Contudo, O acoplamento spin-órbita que ocorre em muitos compostos é freqüentemente fraco ou seu surgimento requer o uso de componentes pesados. Uma maneira de superar os desafios relacionados ao acoplamento spin-órbita poderia ser o uso de antiferromagneticos. Um acoplamento spin-órbita de natureza incomum, espera-se que o denominado acoplamento spin-órbita Zeeman se manifeste em uma ampla gama de condutores ferromagnéticos. Sendo proporcional ao campo magnético aplicado, o acoplamento é ajustável. Ainda, faltam provas experimentais desse fenômeno.

A colaboração de um físico do NUST MISIS com colegas da Alemanha, França e Japão produziram, pela primeira vez, evidências experimentais do acoplamento spin-órbita de Zeeman em dois condutores em camadas muito diferentes:um supercondutor antiferromagnético orgânico, e um proeminente supercondutor dopado com elétrons que pertence à família dos materiais supercondutores de cuprato de alta temperatura. Obtido em dois materiais muito diferentes, os resultados deste trabalho demonstram a natureza genérica do acoplamento spin-órbita de Zeeman. Além de sua fundamental importância, o acoplamento spin-órbita Zeeman abre novas possibilidades para manipulação de spin, muito procurado no esforço atual para aproveitar o spin do elétron para futuras aplicações spintrônicas.

"O acoplamento spin-órbita Zeeman pode ser significativamente mais forte do que outros tipos conhecidos de acoplamento spin-órbita, proporcionando assim novos caminhos para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos fundamentalmente novos ", observou Pavel Grigoriev, Professor do Departamento de Física Teórica e Tecnologias Quânticas da NUST MISIS, pesquisador sênior do Landau Institute for Theoretical Physics.