p Uma equipe de pesquisa do Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS) Nanoarquitetura de Materiais (MANA) e da Universidade de Ciência de Tóquio, Japão, desenvolveram em conjunto um dispositivo capaz de controlar o magnetismo em um nível de corrente mais baixo do que os dispositivos spintrônicos convencionais. O novo dispositivo foi fabricado combinando um eletrólito sólido com um material magnético, e permitindo a inserção / remoção de íons no / do material magnético por meio da aplicação de voltagem. p Uma equipe de pesquisa do Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais (MANA), consistindo no pós-doutorado Takashi Tsuchiya (atualmente na Universidade de Ciências de Tóquio), líder do grupo Kazuya Terabe, e o diretor Masakazu Aono, desenvolveu um dispositivo capaz de controlar o magnetismo em um nível de corrente inferior do que os dispositivos spintrônicos convencionais, com o professor Tohru Higuchi na Universidade de Ciências de Tóquio. O novo dispositivo foi fabricado combinando um eletrólito sólido com um material magnético, e permitindo a inserção / remoção de íons no / do material magnético por meio da aplicação de voltagem. Como o dispositivo possui uma estrutura simples e é capaz de alta integração, pode levar ao desenvolvimento de dispositivos de memória de alta capacidade e alta densidade totalmente novos com baixo consumo de energia.

p Dispositivos de gravação (memória) de alta densidade e alta capacidade para armazenamento de uma grande quantidade de dados tornaram-se importantes devido à explosão de informações hoje. Dispositivos spintrônicos, que utilizam características tanto da carga quanto do spin dos elétrons para registrar informações, estão atraindo muita atenção como um tipo de dispositivo de memória. Contudo, foi apontado que os elementos spintrônicos são difíceis de usar em alta integração devido às suas estruturas complexas e requerem um alto nível de corrente de escrita.

p Usando um eletrólito sólido condutor de íon de lítio, o grupo de pesquisa inseriu / removeu íons de lítio de / para o material magnético Fe3O4 para alterar a densidade do portador eletrônico e a estrutura eletrônica do material magnético. Ao fazê-lo, o grupo de pesquisa ajustou com sucesso propriedades magnéticas, incluindo magnetorresistência e magnetização. A técnica desenvolvida neste estudo, que aproveita o movimento iônico, permite que dispositivos spintrônicos controlem o magnetismo em um nível de corrente mais baixo do que os dispositivos convencionais, permite que eles tenham uma estrutura simples, e os torna capazes de alta integração. Além disso, todo o dispositivo é feito de materiais sólidos, evitando a ocorrência de vazamento de líquido. Por causa desses recursos vantajosos, espera-se que esta técnica permita o desenvolvimento de dispositivos de memória de alta densidade e alta capacidade com baixo consumo de energia, usando processos convencionais de semicondutores.

p Com base nesses resultados, o grupo de pesquisa fará mais progressos no desenvolvimento de técnicas de microfabricação para alcançar alta integração, e conduzir experimentos de demonstração com o objetivo de aplicar essa técnica a dispositivos de memória de alta densidade e alta capacidade.

p Este estudo foi publicado na versão online do ACS Nano em 6 de janeiro, 2016 (horário do Japão).