Un grupo de físicos dirigido por el profesor Shao Dingfu de Institutos Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha predicho «circuitos paralelos» para corrientes de espín en antiferromagnetos, que pueden acelerar la electrónica x.
El estudio ha sido publicado en Cartas de revisión física.
La espintrónica, como tecnología de procesamiento y almacenamiento de datos de próxima generación, utiliza el giro de los electrones dentro de los materiales magnéticos para codificar la información. Las corrientes eléctricas polarizadas por espín juegan un papel central en la electrónica de rayos X, debido a la capacidad de manipular y revelar direcciones de momentos magnéticos para escribir y leer 1 y 0.
Actualmente, la mayoría de los dispositivos de rayos X se basan en ferroimanes, ya que los imanes de red pueden girar de manera eficiente y polarizar las corrientes eléctricas. Los antiferromagnetos, con momentos magnéticos opuestos alineados alternativamente, están menos investigados pero pueden prometer dispositivos espintrónicos más rápidos y pequeños.
Sin embargo, los antiferromagnetos tienen una magnetización neta de cero y, por lo tanto, generalmente se cree que transportan solo corrientes neutras de espín que son inútiles en la electrónica de rayos X. Si bien los antiferromagnetos constan de dos subredes ferromagnéticas paralelas, se considera que sus propiedades se «promedian» sobre las subredes, lo que hace que giren de forma independiente.
Sin embargo, el profesor SHAO imaginó que los ferroimanes interconectados podrían funcionar como «circuitos eléctricos» con dos subredes magnéticas conectadas en paralelo, siempre que alberguen fuertes acoplamientos entre átomos magnéticos dentro de las mismas subredes. Con esta perogrullada en mente, el profesor SHAO y sus colaboradores han predicho teóricamente que las subredes magnéticas en tales antiferromagnetos pueden polarizar la corriente eléctrica localmente, produciendo corrientes de espín de interferencia ocultas dentro de una corriente neutra de espín global.
Estas sorprendentes corrientes de espín han sido denominadas «corrientes de espín de Néel» en honor a Louis Néel, premio Nobel, quien ganó el premio por trabajos fundamentales y descubrimientos sobre ferromagnetismo.
«Las corrientes de espín de Neil son una naturaleza única de los antiimanes, que no se había reconocido antes», dijo el profesor Shao. «Es capaz de generar propiedades útiles dependientes del espín que antes se consideraban incompatibles con los antiferromagnéticos, como el par ferromagnético y la magnetorresistencia de tunelización en las uniones de túneles antiferromagnéticos, que son esenciales para la escritura eléctrica y la lectura de información en la electrónica antiferromagnética».
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