I ricercatori hanno osservato direttamente e per la prima volta le onde magnetoacustiche (onde di spin guidate dal suono), che sono considerati potenziali vettori di informazioni per nuovi schemi di calcolo. Queste onde sono state generate e osservate su dispositivi ibridi magnetici/piezoelettrici. Gli esperimenti sono stati progettati in collaborazione tra l'Università di Barcellona (UB), l'Istituto di Scienza dei Materiali di Barcellona (ICMAB-CSIC) e il Sincrotrone ALBA. I risultati mostrano che le onde magnetoacustiche possono viaggiare su lunghe distanze, fino a centimetri, e avere ampiezze maggiori del previsto.

L'osservazione delle onde di magnetizzazione è stata eseguita in un film sottile ferromagnetico di nichel, eccitato da un'onda di deformazione (chiamata onda acustica di superficie, SAW) ha avuto origine in uno strato di substrato piezoelettrico al di sotto del film di nichel. Sebbene sia stata riportata una chiara interazione tra onde acustiche e dinamica di magnetizzazione in diversi sistemi, finora, non esisteva alcuna osservazione diretta delle eccitazioni magnetiche sottostanti, fornendo una quantificazione sia del tempo che dello spazio.

Ora i ricercatori hanno pubblicato in Lettere di revisione fisica le loro scoperte:"Abbiamo progettato un esperimento ad hoc per visualizzare e quantificare le dinamiche di magnetizzazione generate dalle onde acustiche di superficie (SAW). I risultati mostrano chiaramente che le onde di magnetizzazione esistono a frequenze e lunghezze d'onda distinte e che è possibile creare interferenze d'onda, " spiega Ferran Macià, capofila del progetto presso UB e ICMAB.

Gli esperimenti mostrano modelli di interferenza delle onde di magnetizzazione e forniscono nuove strade per la manipolazione di queste onde a temperatura ambiente "Le nostre onde di magnetizzazione sono accoppiate alle onde acustiche e quindi, possono percorrere lunghe distanze e avere ampiezze maggiori delle onde di spin, " spiega Michael Foerster, scienziato della linea di luce del CIRCE-PEEM all'ALBA. Tale grande ampiezza, le onde a lunga distanza potrebbero essere adatte per trasportare informazioni, elaborazione dei dati, o guidare piccoli motori.

La generazione di dinamiche di magnetizzazione tramite onde acustiche ha suscitato interesse perché presenta alcuni vantaggi rispetto alle eccitazioni indotte dal campo magnetico, come una maggiore efficienza energetica, maggiore estensione spaziale, o corrispondenza delle lunghezze d'onda.

Gli esperimenti sono stati eseguiti utilizzando PEEM (microscopia elettronica a fotoemissione) alla linea di luce CIRCE al sincrotrone ALBA per l'immagine delle onde di magnetizzazione, che erano sincronizzati con gli impulsi di luce di sincrotrone. "Poiché le onde sono oggetti dinamici, sono stati ripresi con istantanee stroboscopiche grazie a questa sincronizzazione. L'effetto di dicroismo circolare magnetico a raggi X (XMCD) è stato utilizzato per ottenere il contrasto magnetico nelle immagini, " spiega Macia.