Esquema do Pt / Co 44 D'us 56 estrutura de camada na qual Co ferrimagnético 44 D'us 56 exibe uma anisotropia magnética perpendicular (o TaO x tampa não é mostrada). Setas verdes (pretas) indicam os momentos da sub-rede Gd (Co) em uma estrutura de parede de domínio (DW). Crédito: Nature Nanotechnology (2018). DOI:10.1038 / s41565-018-0255-3
Uma equipe de pesquisadores do MIT, o Max-Born-Institut, A Technische Universität Berlin e o Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) descobriram que o uso de ferriímãs em vez de ferromagnetos poderia teoricamente acelerar os dispositivos spintrônicos. Em seu artigo publicado na revista Nature Nanotechnology , o grupo descreve sua pesquisa e o que eles encontraram.
Dispositivos spintrônicos fazem uso do spin do elétron para um propósito específico. Uma aplicação possível é em dispositivos de armazenamento de alta densidade. Tais dispositivos foram propostos usando solitons magnéticos (um tipo de quasipartícula), como paredes de domínio em nanoescala em que um material tem limites entre áreas onde os momentos magnéticos apontam para baixo de um lado e para cima do outro, ou skyrmions magnéticos, que são partículas relacionadas aos bárions. Em tal dispositivo, os solitons serviriam como bits usados para codificar informações - eles seriam movidos usando algo chamado uma pista de corrida, um dispositivo capaz de mover paredes de domínio ou skyrmions ao longo de estruturas como nanofios usando pulsos de corrente que são polarizados por spin. Mas até agora, o desenvolvimento de tal dispositivo comercial foi impedido por um problema - os bits são realmente muito grandes, o que torna difícil movê-los rápido o suficiente para fazer toda a ideia valer a pena. Neste novo esforço, a equipe de pesquisa sugere o uso de ferriímãs em vez de usar ferromagnetos em tais dispositivos.
Ferromagnets são ímãs tradicionais, materiais que possuem propriedades que se assemelham ao ferro. Ferriímãs, por outro lado, são materiais que possuem dois tipos de íons com momentos magnéticos que não são iguais, e que também são polarizados em direções opostas. Os pesquisadores sugerem que o uso deles pode permitir a criação de bits menores, porque eles permitem que a dinâmica da parede de domínio ocorra mais rapidamente - isso porque não haveria nenhuma mudança no momento angular líquido necessário para reorientar os momentos magnéticos. Eles afirmam que fazer a troca permitiria uma melhoria de ordem de magnitude tanto no tamanho quanto na velocidade, sem recorrer à criogenia. Isso poderia resultar na criação de novos produtos de consumo em um período de tempo relativamente curto.
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