Investigadores del Berkeley Lab. señalan un nuevo camino hacia la espintrónica y, formas más pequeñas, rápidas y baratas de almacenamiento y procesamiento de datos.
Investigadores del Berkeley Lab. han utilizado con éxito un campo eléctrico para invertir la dirección de magnetización en un dispositivo espintrónico multiferroico a temperatura ambiente.
Esta demostración, que va en contra de la sabiduría científica convencional, señala un nuevo camino hacia la espintrónica y, formas más pequeñas, rápidas y baratas de almacenamiento y procesamiento de datos.
«Nuestro trabajo demuestra que una conmutación de magnetización de 180 grados en la ferrita de bismuto multiferroica puede lograrse a temperatura ambiente con un campo eléctrico externo, cuando la cinética de la conmutación implica un proceso de dos pasos», dice Ramamoorthy Ramesh, director del del Laboratorio Berkeley para Tecnologías de la Energía, que dirigió esta investigación.
«Hemos aprovechado este proceso de conmutación para demostrar el control eficiente de la energía de un dispositivo espintrónico en múltiples pasos», añadió este experto, cuyos resultados se publicana en Nature.
MATERIALES DEL FUTURO
Los multiferroicos son materiales en los que pueden coexistir simultáneamente combinaciones únicas de propiedades eléctricas y magnéticas. Son vistos como potenciales piedras angulares en los futuros dispositivos de almacenamiento de datos y de procesamiento, debido a que su magnetismo puede ser controlado por un campo eléctrico en lugar de una corriente eléctrica.
La naturaleza, sin embargo, ha impuesto barreras termodinámicas y de simetría material que restringen lo que los teóricos creían que impediría la inversión de la magnetización en un multiferroico por un campo eléctrico aplicado.
Ramesh, Heron y sus co-autores establecieron un estudio teórico en el que se aplicó un campo eléctrico a películas de bismuto de ferrita, en perpendicular a la orientación de la muestra. Descubrieron un proceso de conmutación de dos etapas que se basa en la polarización ferroeléctrica y la rotación del octaedro de oxígeno.
«El proceso de conmutación de dos pasos es clave, ya que permite que la rotación octaédrica se acople a la polarización», dice John Heron, de la Universidad de Cornell. «La rotación del octaedro de oxígeno también es crítica porque es el mecanismo responsable del ferromagnetismo en la ferrita de bismuto. También nos permite acoplar ferrita de bismuto a un buen material ferromagnético, tal como el cobalto-hierro, para su uso en un dispositivo espintrónico», dijo.
EP – INNOVAticias
