Controle elétrico do magnetismo por campo elétrico e torques induzidos por corrente

Crédito:CC0 Domínio Público

Em um artigo de revisão publicado em Reviews of Modern Physics , Fèlix Casanova do grupo Nanodevices do CIC nanoGUNE, Prof. Albert Fert, Prêmio Nobel de Física, e seus colegas revisam o estado da arte do controle elétrico do magnetismo e dão perspectivas futuras científicas e tecnológicas.

Albert Fert, físico francês e vencedor do Prémio Nobel da Física em 2007, é um dos descobridores da magnetorresistência gigante, um efeito físico que revolucionou a tecnologia dos discos rígidos, permitindo um enorme aumento na sua capacidade. Sua pesquisa permitiu aumentar a capacidade e as aplicações do disco rígido, e agora ele trabalha em uma nova geração de microprocessadores que consomem muito menos energia.

Esse é um dos desafios que a eletrônica moderna enfrenta hoje. Para isso, é necessário criar novos tipos de dispositivos, e o CIC nanoGUNE e o seu laboratório têm estado envolvidos numa colaboração com a Intel em tais projetos. Ele colabora em nível experimental com o grupo de nanodispositivos do CIC nanoGUNE para avançar e encontrar novas propriedades da matéria quântica.

Nesta revisão, são abordados avanços recentes no controle elétrico do magnetismo (tanto por campos elétricos quanto por torques induzidos por corrente). Os conceitos fundamentais nessas duas direções são revisados primeiro, sua combinação é então discutida e, finalmente, são abordadas várias famílias de dispositivos que aproveitam o controle elétrico de propriedades magnéticas para vários campos de aplicação.

A revisão conclui apresentando perspectivas em termos de conceitos emergentes na física fundamental e de novas direções na ciência dos materiais.

A história da comutação elétrica da magnetização, discutida nesta revisão, é a de uma dança entre pesquisa fundamental (em spintrônica, física da matéria condensada e ciência dos materiais) e tecnologia (MRAMs, transistores MESO, emissores de microondas, diodos de spin, dispositivos baseados em skyrmion, componentes para neuromórficos, etc.). Este pas de deux levou a grandes avanços científicos e tecnológicos nas últimas décadas (como a conceituação de correntes de spin puras, a observação de skyrmions magnéticos e a descoberta de efeitos de interconversão spin-carga).

Mais informações: Albert Fert et al, Controle elétrico do magnetismo por campo elétrico e torques induzidos por corrente, Reviews of Modern Physics (2024). DOI:10.1103/RevModPhys.96.015005
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