(PhysOrg.com) -- Un team di ricercatori del NIST Center for Nanoscale Science and Technology, l'Università di Münster, e la West Virginia University hanno dimostrato il controllo delle fluttuazioni termiche magnetiche usando la corrente.
Il lavoro, riportato nel numero del 2 settembre di Lettere di revisione fisica , rappresenta un passo importante verso la manipolazione delle proprietà del rumore dei nanosensori magnetici e dei dispositivi di memoria.
Le fluttuazioni magnetiche di un disco di 2 µm di diametro di una lega Ni-Fe (permalloy) sono state misurate utilizzando microfocus Brillouin light scattering mentre una corrente passava attraverso una striscia di Pt di supporto. La corrente ha generato una corrente di spin, che è stato iniettato nel disco di permalloy attraverso la sua superficie posteriore. Quando gli elettroni scorrono lungo la striscia di Pt, si disperdono in modo diverso, a seconda dello spin di ciascun elettrone:quelli con spin "up" si disperdono leggermente verso la superficie superiore, mentre quelli con rotazione "giù" si disperdono leggermente verso la superficie inferiore. Questo "effetto spin Hall" guida una corrente di spin, ma non una corrente di carica, nella parte inferiore del disco magnetico.
Le misurazioni mostrano che le fluttuazioni termiche della magnetizzazione del disco vengono soppresse se gli spin iniettati sono paralleli agli spin del magnete, e che le fluttuazioni sono fortemente amplificate se gli spin iniettati e gli spin del magnete sono antiparalleli. Modificando la corrente lungo la striscia Pt, le fluttuazioni sono state ridotte in modo controllabile a 0,5 volte o amplificate a 25 volte il loro livello termico. La popolazione misurata delle eccitazioni magnetiche del disco differisce da una distribuzione termica, mostrando che l'effetto non è semplicemente il raffreddamento o il riscaldamento.
Questi risultati intriganti forniscono informazioni sulla complessità dei fenomeni della corrente di spin e suggeriscono un percorso per manipolare in modo controllabile le fluttuazioni nei futuri nanodispositivi magnetici.
