Um estudo conduzido por pesquisadores das Cidades Gêmeas da Universidade de Minnesota descobriu uma propriedade dos materiais magnéticos que permitirá aos engenheiros desenvolver dispositivos spintrônicos mais eficientes no futuro. Spintrônica se concentra em usar a propriedade magnética de "spin" dos elétrons, em vez de sua carga, que melhora a velocidade e eficiência dos dispositivos usados ​​para computação e armazenamento de dados.

A pesquisa é publicada em Revisão Física B , um jornal científico revisado por pares publicado pela American Physical Society.

Um dos principais obstáculos no desenvolvimento de melhores dispositivos spintrônicos é um efeito chamado "amortecimento, "em que a energia magnética essencialmente vaza dos materiais, fazendo com que sejam menos eficientes. Tradicionalmente, os cientistas atribuíram essa propriedade à interação entre o spin do elétron e seu movimento. Contudo, a equipe liderada pela Universidade de Minnesota provou que há outro fator - acoplamento magnetoelástico, que é a interação entre o spin do elétron, ou magnetismo, e partículas de som.

"Nosso trabalho não diz que [a teoria original] está errada, apenas diz que isso é apenas parte da história, "explicou Bill Peria, autor principal do estudo e Ph.D. estudante da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Minnesota. "Pudemos mostrar que, nesses materiais magnéticos, vemos esse comportamento, mas na verdade é apenas uma fração relativamente menor de todo o amortecimento. Há também este outro mecanismo pelo qual o magnetismo pode ser amortecido que geralmente não é considerado. "

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada ressonância ferromagnética, que mede quanta energia magnética é liberada ou vazada. Para entender o fenômeno, eles tiveram que executar esta técnica em múltiplas temperaturas, variando da temperatura ambiente a 5 Kelvin, apenas cinco graus acima do zero absoluto e o equivalente a cerca de -450 graus Fahrenheit.

As descobertas do estudo fornecem uma imagem mais holística do que causa o amortecimento. Isso permitirá que os engenheiros desenvolvam materiais magnéticos com amortecimento 'ultrabaixo' que são mais eficientes em termos de energia, em última análise, levando a computadores de maior qualidade do futuro.

"Nós nos preocupamos com baixo amortecimento porque nós, junto com nossos colaboradores, estão tentando fazer dispositivos nos quais as excitações magnéticas possam se propagar por longas distâncias, "disse Paul Crowell, autor sênior do artigo e professor da Escola de Física e Astronomia da Universidade. "Estamos tentando construir os 'fios' nos quais os sinais magnéticos possam se propagar por um chip sem perder sua força."