Generazione e rilevamento:
La dinamica degli elettroni ultraveloci negli ossidi magnetici può essere avviata e sondata utilizzando varie tecniche come impulsi laser a femtosecondi o fasci di elettroni. Questi impulsi possono eccitare gli elettroni all’interno del materiale, portando a cambiamenti transitori nel loro stato di spin e carica.
Correnti di rotazione:
La dinamica degli elettroni ultraveloci fotoindotta può generare correnti di spin, che sono flussi di elettroni polarizzati con spin. Queste correnti di spin possono avere lunghezze di diffusione di spin e durate lunghe negli ossidi magnetici, rendendole candidati promettenti per i dispositivi spintronici.
Rilassamento e smagnetizzazione della rotazione:
Studiando le dinamiche di rilassamento degli elettroni ultraveloci, i ricercatori possono acquisire conoscenze sui meccanismi fondamentali responsabili del rilassamento dello spin e dei processi di smagnetizzazione negli ossidi magnetici. Questa conoscenza è fondamentale per migliorare le prestazioni dei dispositivi spintronici.
Manipolazione della magnetizzazione:
Gli impulsi laser a femtosecondi possono indurre smagnetizzazione e rimagnetizzazione ultraveloce negli ossidi magnetici, fornendo un potenziale percorso per il controllo ultraveloce della magnetizzazione e degli stati di spin. Questo fenomeno è promettente per applicazioni spintroniche ad alta velocità come la memoria ad accesso casuale magnetico (MRAM).
Commutazione completamente ottica:
In alcuni ossidi magnetici, la dinamica elettronica ultraveloce può portare alla commutazione completamente ottica della magnetizzazione, dove un impulso laser a femtosecondi può indurre un'inversione della magnetizzazione senza la necessità di campi magnetici esterni. Ciò ha aperto nuove possibilità per i dispositivi spintronici ultraveloci.
Materiali multiferroici:
Alcuni ossidi magnetici mostrano proprietà multiferroiche, nel senso che possiedono ordini sia magnetici che ferroelettrici (polarizzazione elettrica). La dinamica degli elettroni ultraveloci in questi materiali può portare a fenomeni intriganti come l'accoppiamento spin-fonone e gli effetti magnetoelettrici, che possono essere sfruttati per nuove applicazioni spintroniche.
Mentre la ricerca in questo settore continua ad avanzare, gli elettroni ultraveloci negli ossidi magnetici hanno il potenziale per rivoluzionare il campo della spintronica consentendo nuovi concetti e funzionalità di dispositivi che sfruttano il controllo ultraveloce e la manipolazione degli spin in questi materiali.
