Il controllo della direzione della magnetizzazione utilizzando un basso campo elettrico è necessario per sviluppare dispositivi spintronici efficienti. Nella spintronica, le proprietà dello spin o del momento magnetico di un elettrone vengono utilizzate per memorizzare informazioni. Gli spin degli elettroni possono essere manipolati sforzando i momenti magnetici orbitali per creare un effetto magnetoelettrico ad alte prestazioni.
Un gruppo di ricerca giapponese, guidato da Jun Okabayashi dell'Università di Tokyo, tra cui il professore associato Yoshihiro Gohda della Tokyo Tech e ricercatori dell'Università di Osaka, ha rivelato un meccanismo di controllo orbitale indotto dalla deformazione nei multiferroici interfacciali. Lo studio è pubblicato sulla rivista NPG Asia Materials .
Nel materiale multiferroico, il campo magnetico può essere controllato utilizzando un campo elettrico, portando potenzialmente a efficienti dispositivi spintronici. I multiferroici interfacciali studiati da Okabayashi e dai suoi colleghi consistono in una giunzione tra un materiale ferromagnetico e un materiale piezoelettrico. La direzione della magnetizzazione nel materiale potrebbe essere controllata applicando tensione.
Il team ha mostrato l’origine microscopica del grande effetto magnetoelettrico nel materiale. La deformazione generata dal materiale piezoelettrico potrebbe modificare il momento magnetico orbitale del materiale ferromagnetico. Hanno rivelato il controllo orbitale specifico dell'elemento nel materiale multiferroico interfacciale utilizzando la deformazione reversibile e hanno fornito linee guida per la progettazione di materiali con un grande effetto magnetoelettrico. I risultati saranno utili per sviluppare una nuova tecnologia di scrittura delle informazioni che consumi meno energia.
Ulteriori informazioni: Jun Okabayashi et al, Controllo orbitale specifico indotto da deformazione in un multiferroico interfacciale basato su lega Heusler, NPG Asia Materials (2024). DOI:10.1038/s41427-023-00524-6
Fornito dal Tokyo Institute of Technology
