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    A pesquisa da Spintrônica mostra que as propriedades magnéticas dos materiais podem prever como uma corrente de spin muda com a temperatura
    Dependência da temperatura do sinal da corrente de spin e polarização magnon acima e abaixo da temperatura de compensação magnética. Crédito:Yusuke Nambu

    Spintrônica é um campo que atrai imensa atenção por sua gama de vantagens potenciais para a eletrônica convencional. Estas incluem a redução do consumo de energia, a operação em alta velocidade, a não volatilidade e o potencial para novas funcionalidades.



    A Spintrônica explora o spin intrínseco dos elétrons, e fundamental para o campo é controlar os fluxos do grau de liberdade do spin, ou seja, as correntes de spin. Os cientistas estão focados em maneiras de criá-los, removê-los e controlá-los para aplicações futuras.

    Detectar correntes de spin não é tarefa fácil. Requer o uso de medição macroscópica de tensão, que analisa as mudanças gerais de tensão em um material. No entanto, um obstáculo comum tem sido a falta de compreensão de como esta corrente de spin realmente se move ou se propaga dentro do próprio material.

    Uma equipe de pesquisadores agora relata um método para prever como a corrente de spin muda com a temperatura. O estudo foi publicado em Applied Physics Letters .

    "Usando dispersão de nêutrons e medições de tensão, demonstramos que as propriedades magnéticas do material podem prever como uma corrente de spin muda com a temperatura", diz Yusuke Nambu, co-autor do artigo e professor associado do Instituto de Pesquisa de Materiais da Universidade de Tohoku. IMR).

    Nambu e seus colegas descobriram que o sinal da corrente de spin muda de direção em uma temperatura magnética específica e diminui em baixas temperaturas. Além disso, eles descobriram que a direção do spin, ou polarização magnon, oscila acima e abaixo dessa temperatura magnética crítica. Esta mudança na polarização do magnon se correlaciona com a reversão da corrente de spin, esclarecendo sua direção de propagação.

    Além disso, o material estudado apresentou comportamentos magnéticos com energias de gap distintas. Isto sugere que abaixo da temperatura ligada a esta energia de gap, os portadores de corrente de spin estão ausentes, levando à diminuição observada no sinal da corrente de spin em temperaturas mais baixas. Notavelmente, a dependência da temperatura da corrente de spin segue um decaimento exponencial, refletindo os resultados da dispersão de nêutrons.

    Nambu enfatiza que suas descobertas ressaltam a importância da compreensão dos detalhes microscópicos na pesquisa em spintrônica. "Ao esclarecer os comportamentos magnéticos e suas variações de temperatura, podemos obter uma compreensão abrangente das correntes de spin em ímãs isolantes, abrindo caminho para prever as correntes de spin com mais precisão e potencialmente desenvolver materiais avançados com desempenho aprimorado."

    Mais informações: Y. Kawamoto et al, Compreendendo as correntes de spin da dispersão e polarização do magnon:efeito Spin-Seebeck e estudo de dispersão de nêutrons em Tb3 Fe5 O12 , Cartas de Física Aplicada (2024). DOI:10.1063/5.0197831
    Informações do diário: Cartas de Física Aplicada

    Fornecido pela Universidade Tohoku



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