La nuova tecnologia di archiviazione e informazione richiede nuovi materiali ad alte prestazioni. Uno di questi materiali è il granato di ferro ittrio, che ha speciali proprietà magnetiche. Grazie a un nuovo processo, ora può essere trasferito su qualsiasi materiale. Sviluppato dai fisici della Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), il metodo potrebbe far avanzare la produzione di piccoli, componenti più veloci e più efficienti dal punto di vista energetico per l'archiviazione dei dati e l'elaborazione delle informazioni. I fisici hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Lettere di fisica applicata .

I materiali magnetici svolgono un ruolo importante nello sviluppo di nuove tecnologie di archiviazione e informazione. La magnonica è un campo di ricerca emergente che studia le onde di spin negli strati cristallini. Lo spin è un tipo di momento angolare intrinseco di una particella che genera un momento magnetico. La deflessione dello spin può propagare onde in un corpo solido. "Nei componenti magnonici, gli elettroni non dovrebbero muoversi per elaborare le informazioni, il che significa che consumerebbero molta meno energia, " spiega il professor Georg Schmidt dell'Istituto di fisica della MLU. Ciò le renderebbe anche più piccole e più veloci rispetto alle tecnologie precedenti.

Ma fino ad ora, è stato molto costoso produrre i materiali necessari per questo. Il granato di ferro ittrio (YIG) è spesso usato perché ha le giuste proprietà magnetiche. "Finora il problema è stato che le persone molto magre, gli strati di alta qualità richiesti possono essere prodotti solo su un supporto specifico e non possono essere staccati, " spiega Schmidt. Il substrato stesso ha proprietà elettromagnetiche sfavorevoli.

I fisici hanno ora risolto questo problema facendo in modo che il materiale formasse strutture simili a ponti. Ciò consente di produrlo sul substrato ideale e successivamente rimuoverlo. "Quindi, in teoria, queste piccole piastrine possono essere attaccate a qualsiasi materiale, " afferma Schmidt. Il metodo è stato sviluppato nel suo laboratorio e si basa su un processo di fabbricazione che può essere condotto a temperatura ambiente. Nel presente studio, gli scienziati hanno incollato le piastrine, che misurano solo pochi micrometri quadrati, su zaffiro e poi misurato le loro proprietà. "Abbiamo avuto buoni risultati anche alle basse temperature, " dice Schmidt. Ciò è necessario per molti esperimenti ad alta frequenza condotti in magnonica quantistica.

"Le piastrine di granato di ferro ittrio potrebbero anche essere incollate al silicio, Per esempio, " dice Schmidt. Questo semiconduttore è molto utilizzato in elettronica. Inoltre, altre microstrutture a film sottile di qualsiasi forma possono essere prodotte da YIG. Secondo Schmidt, questo è particolarmente interessante per i componenti ibridi in cui le onde di spin sono accoppiate con onde elettriche o vibrazioni meccaniche.