Strutture chirali del tellurio. Credito:CIC nanoGUNE
I ricercatori del Basque Nanoscience Research Center CIC nanoGUNE (San Sebastian, Spagna), in collaborazione con POLYMAT (San Sebastian, Spagna), l'Istituto di fisica dell'Università Martin Luther di Halle-Wittenberg e il Max Planck Institute of Microstructure Physics (entrambi in Halle, Germania) hanno dimostrato la generazione completamente elettrica, la manipolazione e il rilevamento della polarizzazione dello spin in nanofili di Tellurio monocristallino chirali.
I risultati, pubblicati in Nature Materials ("Conversione da carica a spin sintonizzabile dal gate e dipendente dalla chiralità in nanofili di tellurio"), spiana la strada allo sviluppo di dispositivi spintronici basati sulla chiralità privi di magneti.
I materiali chirali sono un terreno di gioco ideale per esplorare la relazione tra simmetria, effetti relativistici e trasporto elettronico.
Ad esempio, nell'ultimo decennio le molecole organiche chirali sono state studiate intensamente per generare elettricamente correnti spin-polarizzate, ma la loro scarsa conduttività elettronica limita il loro potenziale di applicazione.
Al contrario, i materiali inorganici chirali come il tellurio hanno un'eccellente conduttività elettrica, ma il loro potenziale per consentire il controllo elettrico della polarizzazione di spin nei dispositivi rimane poco chiaro.
In questo lavoro pubblicato di recente, i ricercatori hanno dimostrato che l'orientamento della polarizzazione dello spin generata elettricamente è determinato dalla manualità del nanofilo e segue in modo univoco la direzione della corrente, mentre la sua magnitudine può essere manipolata da un gate elettrostatico. Ciò è stato riscontrato registrando una magnetoresistenza unidirezionale ampia (fino al 7%) e dipendente dalla chiralità.
Il professor Ikerbasque Luis Hueso, leader del gruppo Nanodevices, afferma:"È stato sorprendente identificare perfettamente i nanofili formati da catene di tellurio destri o sinistri grazie alle immagini STEM ad alta risoluzione e trasferire nanofili selezionati individualmente su Si /SiO2 al fine di effettuare gli esperimenti di trasporto che ci hanno fatto scoprire che la polarizzazione di spin indotta dalla corrente è invertita per la manualità opposta del nanofilo." + Esplora ulteriormente
