MADRID 5 jun. (EUROPA PRESS) -
Físicos do MIT demonstraram uma nova forma de magnetismo que poderia ser aproveitada para construir chips de memória "spintrônicos" mais rápidos, mais densos e mais eficientes em termos de energia.
O novo estado magnético é uma combinação de duas formas principais de magnetismo: o ferromagnetismo dos ímãs de geladeira e das agulhas de bússola comuns, e o antiferromagnetismo, no qual os materiais têm propriedades magnéticas em microescala, mas não são magnetizados macroscopicamente. Essa nova modalidade foi denominada "magnetismo de onda p".
Há muito tempo, os físicos observam que os elétrons dos átomos em ferromagnetos regulares compartilham a mesma orientação de spin, como pequenas bússolas apontando na mesma direção. Esse alinhamento de spin gera um campo magnético que dá ao ferromagneto seu magnetismo inerente. Os elétrons pertencentes aos átomos magnéticos em um antiferromagneto também têm spin, embora eles se alternem, e os elétrons que orbitam os átomos vizinhos alinham seus spins antiparalelos. Juntos, os spins iguais e opostos se cancelam, e o antiferromagneto não tem magnetismo macroscópico.
A equipe descobriu o novo magnetismo de onda p no iodeto de níquel (NiI2), um material cristalino bidimensional que eles sintetizaram em laboratório. Como em um ferromagneto, os elétrons têm uma orientação de spin preferencial e, como em um antiferromagneto, populações iguais de spins opostos resultam em um cancelamento líquido. Entretanto, os spins dos átomos de níquel têm um padrão único, formando configurações em espiral dentro do material que são imagens espelhadas umas das outras, assim como a mão esquerda é a imagem espelhada da mão direita.
Além disso, os pesquisadores descobriram que essa configuração de spin em espiral lhes permitia realizar a "troca de spin": dependendo da direção dos spins em espiral do material, eles podiam aplicar um pequeno campo elétrico em uma direção relacionada para converter facilmente uma bobina de spin levorotatório em um dextrorotatório e vice-versa.
A capacidade de alternar os spins dos elétrons é fundamental para a "spintrônica", uma alternativa proposta para a eletrônica convencional. Com essa abordagem, os dados podem ser gravados na forma do spin de um elétron, em vez de sua carga eletrônica, o que pode permitir o armazenamento de ordens de magnitude maior de dados em um dispositivo com consumo de energia muito menor para gravação e leitura.
"Mostramos que essa nova forma de magnetismo pode ser manipulada eletricamente", diz Qian Song, pesquisador do Laboratório de Pesquisa de Materiais do MIT. "Esse avanço abre caminho para uma nova classe de dispositivos de memória magnética ultrarrápida, compacta, eficiente em termos de energia e não volátil.
Song e seus colegas publicaram seus resultados na revista Nature.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático