p (PhysOrg.com) - O pesquisador Derek Stewart diz que a cotoíta mineral pode ser um isolante ideal para dispositivos de armazenamento de memória chamados junções de túnel magnético. p Avanços na eletrônica geralmente são o resultado da descoberta do material certo para um dispositivo - como o tungstênio em lâmpadas ou o silício em transistores. Agora, um cientista da Cornell acredita que a cotoíta mineral pode ser um isolante ideal para dispositivos de armazenamento de memória chamados junções de túnel magnético, encontrado em computadores, telefones celulares e sensores de campo magnético.

p O trabalho, com base em pesquisas anteriores de outros cientistas da Cornell, é publicado por Derek Stewart, o associado de pesquisa computacional do Cornell NanoScale Science and Technology Facility, na edição online de 17 de dezembro de Nano Letras (para aparecer mais tarde na impressão).

p As junções do túnel magnético são feitas de um sanduíche de dois ímãs, tipicamente à base de ferro, com um óxido no meio com apenas nanômetros de espessura. Elétrons "túneis" entre os dois ímãs, e o óxido filtra as informações dos estados de spin dos elétrons para criar o que é chamado de memória não volátil, que não requer eletricidade para armazenar informações. Essas junções também são usadas como sensores magnéticos muito sensíveis ou cabeçotes de leitura para discos rígidos, já que as correntes do dispositivo dependem da orientação relativa dos pólos magnéticos das camadas de ferro.

p Pesquisadores da Cornell, incluindo Robert Buhrman, o John Edson Sweet Professor de Engenharia, e Dan Ralph, o professor de física Horace White, estão na vanguarda dessa tecnologia há vários anos.

p Na indústria hoje, a maioria das junções de túnel magnético usa óxido de alumínio como isolante. Mas em laboratórios de todo o mundo, óxido de magnésio está sendo testado como um isolante de próxima geração, porque sua estrutura de cristal cúbico combina bem com os fios metálicos, permitindo uma filtragem mais eficiente de elétrons. John Read, um ex-aluno de graduação no laboratório de Buhrman (agora um associado de pós-doutorado no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia), descobriu por acidente que o elemento boro, que ele tinha usado em Cornell enquanto fabricava junções de túnel magnético para ajudar a suavizar as interfaces do material, estava vazando para os isoladores e formando um cristal, em vez de difundir conforme o pretendido. Mesmo assim, os dispositivos ainda funcionavam.

p Curioso, a equipe aproveitou a experiência computacional de Stewart para trabalhar no passado e descobrir que material específico pode ter sido criado inadvertidamente entre os dois ímãs como resultado da contaminação com boro.

p Cálculos funcionais de densidade trouxeram Stewart à kotoita (Mg ₃ B ₂ O ₆ ), um óxido de magnésio que também tem dois átomos de boro, que combina bem com a química dos ímãs, permite uma boa filtragem de elétrons, e tem uma forma de cristal ligeiramente diferente do óxido de magnésio simples (MgO). Ele também demonstrou que a forma de cristal do mineral - ortorrômbica, ao contrário da simetria cúbica do óxido de magnésio - poderia levar a uma filtragem de spin de elétrons ainda melhor.

p "Derek fez um belo trabalho ao demonstrar que os argumentos de simetria que se faz para o óxido de magnésio podem ser demonstrados para [kotoite], "Leia disse.