Em uma descoberta recente, uma equipe de pesquisadores liderada pelo Dr. Satoru Emori do Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS) em Tsukuba, Japão, descobriu que uma propriedade magnética específica de um material, conhecida como interação Dzyaloshinskii-Moriya (DMI) , desempenha um papel crucial na determinação de como uma corrente de spin muda com a temperatura. Esta descoberta abre novos caminhos para a compreensão e controle das correntes de spin, que são essenciais para dispositivos spintrônicos.

Spintrônica é um campo de pesquisa que explora o uso de spins de elétrons em vez de cargas elétricas para processamento e armazenamento de informações. A capacidade de controlar correntes de spin, que são fluxos de spins de elétrons, é vital para a realização de dispositivos spintrônicos. Porém, o comportamento das correntes de spin sob mudanças de temperatura ainda é pouco compreendido, dificultando suas aplicações práticas.

Em seu estudo, publicado na revista Nature Communications, os pesquisadores usaram uma técnica recém-desenvolvida chamada espectroscopia de ressonância ferromagnética de torque de spin para medir o DMI e a dependência da temperatura da corrente de spin de vários filmes finos.

O DMI é uma interação magnética entre spins vizinhos que surge da falta de simetria de inversão em um cristal. Pode ser positivo ou negativo, dependendo do material e da sua estrutura.

Os pesquisadores descobriram que a corrente de spin foi fortemente afetada pelo sinal e pela força do DMI. Em particular, materiais com DMI positivo apresentaram diminuição na corrente de rotação com o aumento da temperatura, enquanto aqueles com DMI negativo apresentaram aumento. Este comportamento pode ser explicado pelas flutuações dos momentos magnéticos dependentes da temperatura, que são potencializadas pelo DMI.

A equipe de pesquisa também demonstrou que o DMI poderia ser controlado de forma eficaz pela aplicação de um campo magnético externo. Ao ajustar o campo magnético, eles poderiam reverter o sinal do DMI e alterar a dependência da temperatura da corrente de spin.

Essas descobertas fornecem uma compreensão mais profunda da relação entre as propriedades magnéticas de um material e o comportamento das correntes de spin, e abrem caminho para o projeto de novos dispositivos spintrônicos que possam operar de forma estável em diferentes temperaturas.

O estudo abre possibilidades interessantes para o futuro da spintrônica, permitindo o desenvolvimento de novos dispositivos, como circuitos lógicos baseados em spin, sensores magnéticos e memória magnética de alta densidade com melhor desempenho e eficiência energética.