Schema del Pt/Co 44 Gd 56 struttura a strati in cui il ferrimagnetico Co 44 Gd 56 presenta un'anisotropia magnetica perpendicolare (il TaO X il cappuccio non è mostrato). Le frecce verdi (nere) indicano i momenti del sottoreticolo Gd (Co) in una struttura di parete di dominio (DW). Credito: Nanotecnologia della natura (2018). DOI:10.1038/s41565-018-0255-3
Un team di ricercatori del MIT, il Max-Born-Institut, Technische Universität Berlin e Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) hanno scoperto che l'uso di ferrimagneti al posto dei ferromagneti potrebbe teoricamente accelerare i dispositivi spintronici. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Nanotecnologia della natura , il gruppo descrive la loro ricerca e ciò che hanno trovato.
I dispositivi spintronici utilizzano lo spin degli elettroni per uno scopo specifico. Una possibile applicazione è nei dispositivi di archiviazione ad alta densità. Tali dispositivi sono stati proposti utilizzando solitoni magnetici (un tipo di quasiparticella) come pareti di domini su scala nanometrica in cui un materiale ha confini tra aree in cui i momenti magnetici puntano verso il basso da un lato e verso l'alto dall'altro, o skyrmioni magnetici, che sono particelle legate ai barioni. In un tale dispositivo, i solitoni servirebbero come bit usati per codificare le informazioni:verrebbero spostati usando qualcosa chiamato pista, un dispositivo in grado di spostare pareti di dominio o skyrmioni lungo strutture come i nanofili utilizzando impulsi di corrente polarizzati con spin. Ma ad oggi, lo sviluppo di un dispositivo così commerciale è stato ostacolato da un problema:i bit sono in realtà troppo grandi, il che rende difficile spostarli abbastanza velocemente da rendere l'intera idea utile. In questo nuovo sforzo, il team di ricerca suggerisce di utilizzare ferrimagneti invece di utilizzare ferromagneti in tali dispositivi.
I ferromagneti sono magneti tradizionali, materiali che hanno proprietà che ricordano il ferro. Ferrimagneti, d'altra parte, sono materiali che hanno due tipi di ioni con momenti magnetici non uguali, e che sono anche polarizzati in direzioni opposte. I ricercatori suggeriscono che il loro utilizzo potrebbe consentire la creazione di bit più piccoli perché consentono una dinamica più rapida della parete del dominio, questo perché non ci sarebbe alcun cambiamento nel momento angolare netto necessario per riorientare i momenti magnetici. Sostengono che effettuare il passaggio consentirebbe un miglioramento dell'ordine di grandezza sia delle dimensioni che della velocità senza ricorrere alla criogenia. Ciò potrebbe tradursi nella creazione di nuovi prodotti di consumo in un periodo di tempo relativamente breve.
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