Nel campione con traversa, vari comportamenti dei movimenti DW down-up guidati dal campo perpendicolare senza HX possono essere generati a seconda della configurazione degli spin AFM. Le propagazioni DW sono state misurate in a) stato cresciuto con domini AFM distribuiti casualmente, e dopo le iniezioni di corrente di b) correnti positive e c) negative lungo la direzione verticale (asse y), rispettivamente. Sono stati misurati anche i movimenti DW nel ramo orizzontale dopo l'iniezione di d) corrente positiva ed e) corrente negativa lungo l'asse x. Credito:scienza avanzata
Un nuovo percorso per sintonizzare e controllare i movimenti delle pareti del dominio magnetico utilizzando combinazioni di effetti magnetici utili all'interno di materiali a film molto sottili, è stato dimostrato dai ricercatori del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Corea. La ricerca, pubblicato sulla rivista Scienza avanzata , offre una nuova visione della spintronica e un passo verso nuovi ultraveloci, ultrapiccolo, e dispositivi IT ad alta efficienza energetica.
La spintronica è una branca dell'elettronica che utilizza la direzione dello spin di un elettrone invece della sua carica elettrica. La combinazione dello spin con la carica dell'elettrone, già sfruttata nei sistemi elettronici convenzionali, offre modi più potenti e diversificati per codificare e decodificare i dati. I ricercatori pensano che la spintronica potrebbe essere utilizzata per sviluppare la cosiddetta "memoria da pista", ad esempio, con le informazioni memorizzate spinte lungo un filo sottile ad alta velocità.
Il nuovo studio dimostra un nuovo modo di gestire l'elaborazione delle informazioni utilizzando il movimento dello stato magnetico del dispositivo a film sottile. Sfrutta alcuni effetti insoliti che si verificano quando materiali con tipi contrastanti di materiale magnetico vengono schiacciati insieme.
La ricerca si concentra su un dispositivo che combina materiali cosiddetti ferromagnetici e antiferromagnetici, in cui le direzioni degli spin degli elettroni si allineano in modo diverso all'interno dei rispettivi materiali magnetici.
Gran parte della ricerca in spintronica si concentra sulla regione ristretta in cui si incontrano due materiali magnetici così contrastanti, e come questo 'dominio' e 'muro di dominio' possono propagarsi. Una corrente elettrica esterna, Per esempio, può spostare il dominio magnetico, anche se questo processo è difficile da controllare e non offre ancora un movimento abbastanza preciso che gli scienziati cercano.
Jung-Il Hong del Dipartimento di Scienza dei Materiali Emergenti presso DGIST, ei suoi colleghi sfruttano un altro campo magnetico "efficace" che era già presente nel sistema che combina gli effetti DMI e di polarizzazione di scambio. Gli spin si allineano in modi diversi in risposta al campo magnetico e alle correnti elettriche nella struttura magnetica, e il comportamento dei domini magnetici potrebbe anche essere controllato a causa di quegli effetti magnetici combinati.
Dimostrano anche che la direzione del campo di polarizzazione di scambio può essere riconfigurata semplicemente iniettando correnti di spin attraverso il dispositivo, abilitando le operazioni elettriche e programmabili del dispositivo.
Hong afferma che "affinché i dispositivi spintronici passino dalla teoria alla realtà, i comportamenti dei domini magnetici e le interfacce della parete del dominio che li separano devono essere compresi correttamente nei materiali multistrato. Il nostro lavoro fa un passo avanti verso un'operazione più fine di manipolazione del dominio nella struttura del dispositivo che riteniamo possa essere facilmente integrata nei dispositivi logici".
