Híbridos antiferromagnéticos alcançam funcionalidades importantes para aplicações spintrônicas

(a) Micrografia eletrônica de transmissão em corte transversal do plano m Al₂ O₃ /Cr₂ O₃ interface com o eixo c [0001]-orientado para fora da página e (b,c) os difratogramas correspondentes de Cr₂ O₃ e Al₂ O₃ indicando ordem epitaxial. (d) Geometria da amostra. O campo magnético é aplicado paralelamente ao eixo c. (e) Voltagem de Spin Seebeck (SSE) do Cr₂ O₃ A amostra /Pt mostra uma mudança de sinal na transição SF. (f) Os sinais SSE dominados por magnões à esquerda (LH) e quasiferromagnéticos (QFM) caem rapidamente com o aumento da temperatura. Crédito:Rodolfo Rodriguez et al, Pesquisa de Revisão Física (2022). DOI:10.1103/PhysRevResearch.4.033139

Os antiferromagnetos têm magnetização líquida zero e são insensíveis às perturbações do campo magnético externo. Os dispositivos spintrônicos antiferromagnéticos são uma grande promessa para a criação de futuras plataformas de armazenamento, processamento e transmissão de informações ultrarrápidas e eficientes em termos de energia, levando potencialmente a computadores mais rápidos e com maior eficiência energética.
Mas para serem úteis para aplicações que impactam a vida cotidiana, os dispositivos precisam ser capazes de operar em temperatura ambiente. Um dos principais ingredientes na realização da spintrônica antiferromagnética é a injeção de corrente de spin na interface antiferromagnética. Anteriormente, a injeção de spin eficiente nessas interfaces era realizada em temperaturas criogênicas.

Uma equipe liderada por Igor Barsukov da Universidade da Califórnia, Riverside, em colaboração com pesquisadores da Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, da Universidade de Utah e da Universidade da Califórnia, Irvine, agora demonstrou transporte de spin eficiente em um antiferromagneto/ferromagneto híbrido que permanece robusto até a temperatura ambiente. Os pesquisadores observaram o acoplamento de subsistemas magnônicos no antiferromagneto e no ferromagneto e reconheceram sua importância no transporte de spin, um processo chave na operação de dispositivos baseados em spin.

O estudo aparece em Pesquisa de Revisão Física .

"Nossos resultados ligam fenômenos spin-orbitrônicos de metais ferromagnéticos com spintrônica antiferromagnética e demonstram um avanço significativo para a realização de dispositivos spintrônicos antiferromagnéticos à temperatura ambiente", disse Barsukov, professor assistente de física e astronomia.

Barsukov foi acompanhado na pesquisa por Rodolfo Rodriguez, Shirash Regmi, Hantao Zhang, Wei Yuan, Jing Shi e Ran Cheng da UCR; Pavlo Makushko, Ihor Veremchuk, René Hübner e Denys Makarov de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf; e Eric A. Montoya da Universidade de Utah e ex-UC Irvine. + Explorar mais