I coni rappresentano la magnetizzazione delle nanoparticelle. In assenza di campo elettrico (stato privo di deformazioni) la dimensione e la separazione tra le particelle porta ad un orientamento casuale della loro magnetizzazione, noto come superparamagnetismo Credito:HZB
La commutazione di domini magnetici nella memoria magnetica richiede normalmente campi magnetici generati da correnti elettriche, quindi richiedono grandi quantità di energia elettrica. Ora, squadre francesi, Spagna e Germania hanno dimostrato la fattibilità di un altro approccio su scala nanometrica:"Possiamo indurre l'ordine magnetico su una piccola regione del nostro campione impiegando un piccolo campo elettrico invece di usare campi magnetici, " Dott. Sergio Valencia, HZB, dice.
I campioni sono costituiti da un film sottile di ferro policristallino a forma di cuneo depositato sopra un BaTiO 3 substrato. BaTiO 3 è un noto materiale ferroelettrico e ferroelastico:un campo elettrico è in grado di distorcere il BaTiO 3 reticolo e indurre deformazione meccanica. L'analisi al microscopio elettronico ha rivelato che il film di ferro è costituito da minuscoli nanograni (diametro 2, 5nm). Alla sua fine sottile, il film di ferro ha uno spessore inferiore a 0,5 nm, consentendo una bassa dimensionalità dei nanograni. Date le loro piccole dimensioni, i momenti magnetici dei nanograni di ferro sono disordinati tra loro, questo stato è noto come superparamagnetismo.
Alla X-PEEM-Beamline di BESSY II, gli scienziati hanno analizzato cosa succede con l'ordine magnetico di questi nanograni sotto un piccolo campo elettrico. "Con X-PEEM possiamo mappare l'ordine magnetico dei grani di ferro a livello microscopico e osservare come cambia il loro orientamento mentre in situ applicando un campo elettrico, "dice il dottor Ashima Arora, che ha fatto la maggior parte degli esperimenti durante il suo dottorato di ricerca. tesi. I loro risultati mostrano che il campo elettrico ha indotto un ceppo su BaTiO 3 , e questo ceppo è stato trasmesso ai nanograni di ferro sopra di esso. Quindi, regioni precedentemente superparamagnetiche del campione sono passate a un nuovo stato. In questo nuovo stato, i momenti magnetici dei grani di ferro sono tutti allineati lungo la stessa direzione, cioè un collettivo, ordine ferromagnetico a lungo raggio noto come superferromagnetismo.
Quando viene applicato un campo elettrico, il ceppo indotto sul substrato BaTiO3 viene trasferito alle nanoparticelle forzando il loro riallineamento lungo una direzione comune, noto come superferromagnetismo. Attestazione:HZB
Gli esperimenti sono stati condotti a una temperatura leggermente superiore alla temperatura ambiente. "Questo ci fa sperare che il fenomeno possa essere utilizzato per la progettazione di nuovi materiali compositi (costituiti da nanoparticelle ferroelettriche e magnetiche) per architetture logiche e di archiviazione basate su spin a bassa potenza operanti in condizioni ambientali, "Dice Valenzano.
Il controllo di bit magnetici su nanoscala nei dispositivi magnetici di memoria ad accesso casuale mediante la sola deformazione indotta dal campo elettrico è noto come straintronics. Potrebbe offrire un nuovo, scalabile, alternativa veloce ed efficiente dal punto di vista energetico alle memorie magnetiche di oggi.
