O controle da direção da magnetização usando baixo campo elétrico é necessário para o desenvolvimento de dispositivos spintrônicos eficientes. Na spintrônica, as propriedades do spin ou momento magnético de um elétron são usadas para armazenar informações. Os spins do elétron podem ser manipulados tensionando os momentos magnéticos orbitais para criar um efeito magnetoelétrico de alto desempenho.

Uma equipe de pesquisa japonesa, liderada por Jun Okabayashi da Universidade de Tóquio, incluindo o professor associado Yoshihiro Gohda da Tokyo Tech e pesquisadores da Universidade de Osaka, revelaram um mecanismo de controle orbital induzido por tensão em multiferróicos interfaciais. O estudo foi publicado na revista NPG Asia Materials .

Em materiais multiferróicos, o campo magnético pode ser controlado usando um campo elétrico - levando potencialmente a dispositivos spintrônicos eficientes. Os multiferróicos interfaciais que Okabayashi e seus colegas estudaram consistem em uma junção entre um material ferromagnético e um material piezoelétrico. A direção da magnetização no material pode ser controlada pela aplicação de tensão.

A equipe mostrou a origem microscópica do grande efeito magnetoelétrico no material. A deformação gerada a partir do material piezoelétrico poderia alterar o momento magnético orbital do material ferromagnético. Eles revelaram controle orbital específico do elemento no material multiferróico interfacial usando deformação reversível e forneceram diretrizes para projetar materiais com grande efeito magnetoelétrico. As descobertas serão úteis no desenvolvimento de novas tecnologias de escrita de informações que consumam menos energia.

Mais informações: Jun Okabayashi et al, Controle orbital específico induzido por tensão em multiferróicos interfaciais baseados em liga de Heusler, NPG Asia Materials (2024). DOI:10.1038/s41427-023-00524-6
Fornecido pelo Instituto de Tecnologia de Tóquio