Un nuevo material magnético desarrollado por físicos del Instituto RIKEN podría aumentar el almacenamiento de la memoria de la computadora al permitir una mayor densidad de memoria y velocidades de escritura de memoria más rápidas.1.
Los dispositivos de memoria, como los discos duros, almacenan datos creando diferentes patrones de magnetización en un material magnético. Utilizan materiales magnéticos conocidos como ferroimanes, que son materiales como el hierro y el cobalto, en los que los campos magnéticos de los átomos individuales se alinean entre sí cuando se aplica un campo magnético.
Sin embargo, los ferromagnetos no son ideales para almacenar datos. «El problema con los ferromagnetos es que las regiones adyacentes pueden superponerse, provocando una magnetización espontánea que corrompe los datos. Por lo tanto, no se puede tener una alta densidad de memoria», explica Meng Wang del Centro RIKEN para la Ciencia de Materiales Emergentes. «Además, el cambio de los patrones de magnetización es lento».
Los materiales antiferromagnéticos, en los que los campos magnéticos de los átomos vecinos tienden a alinearse en direcciones opuestas, prometen abordar estos desafíos. Pero como el magnetismo no se puede observar en los antiimanes, los físicos necesitarán una técnica diferente para codificar y leer los datos.
Durante los últimos 20 años, los físicos han estado sugiriendo que ciertos materiales antiferromagnéticos podrían sustentar un tipo diferente de comportamiento, llamado «efecto Hall anómalo». Puede usarse para manipular electrones en materiales antimagnéticos para almacenar y leer datos.
El efecto Hall clásico fue observado por primera vez en materiales no magnéticos hace más de un siglo por el físico estadounidense Edwin Hall. Cuando se aplica un campo eléctrico a un material conductor, los electrones se mueven en línea recta a lo largo del material, paralela al campo eléctrico. Pero Hall descubrió que cuando también se aplicaba un campo magnético externo, la trayectoria de los electrones se desviaba.
Más tarde, Hall descubrió que esta curvatura también podía ocurrir en algunos materiales magnéticos, incluso cuando no se aplicaba ningún campo magnético externo, un fenómeno que llamó efecto Hall anómalo.
Ahora, Wang y sus colegas han demostrado el efecto Hall anómalo en un metal antiferromagnético que contiene rutenio y oxígeno, sin campo magnético. El equipo tuvo que añadir una pequeña cantidad de cromo al cristal, lo que cambió ligeramente su estructura simétrica, creando el efecto.
El efecto Hall anómalo se ha observado anteriormente en tipos más complejos de antiimanes. Pero esta es la primera vez que se observa este efecto en un metal antiferromagnético con una estructura lineal simple, lo que lo hace atractivo para aplicaciones prácticas.
«Este material es muy fácil de fabricar en una capa fina», afirma Wang. «Esperamos que nuestro trabajo inspire a otros a buscar otros materiales que sean baratos y fáciles de fabricar».
«Gurú del alcohol. Analista. Defensor de la comida. Aficionado extremo al tocino. Experto total en Internet. Adicto a la cultura pop. Pionero de viajes sutilmente encantador».