Para realizar la próxima generación de dispositivos para el procesamiento de información basados ​​en nuevos fenómenos como la espintrónica, Multiferroics, magnetóptica, y magnonics, es necesario desarrollar sus materiales constituyentes. El rápido progreso reciente en nanotecnología nos permite fabricar nanoestructuras que son imposibles de obtener en la naturaleza.

Sin embargo, Los óxidos magnéticos complejos son uno de los sistemas de materiales más complicados en términos de desarrollo y análisis. Además, Se desconoce el mecanismo detallado por el cual los cambios en la composición atómica que no afectan la estructura general conducen a cambios drásticos en las características del material a pesar de que la estructura del material es similar.

Ahora, investigadores de Spin Electronics Group en Toyohashi Tech y en la Universidad Myongji, Instituto de Tecnología de Harbin, Instituto de Tecnología de Massachusetts, Universidad Técnica Federico Santa María, Universidad de California, San Diego, y Trinity College Dublin encontraron que la distribución de hierro en forma de pilar a nanoescala en titanato de estroncio (STF) cambia drásticamente su respuesta magnética y magnetoóptica. Asombrosamente, la muestra policristalina mostró un magnetismo más fuerte que la película monocristalina.

"En los sistemas de óxidos habituales, Los efectos magnéticos y magnetoópticos son más fuertes en estructuras muy ordenadas. En otras palabras, el material monocristalino es mejor para obtener mejores propiedades magnéticas, "explica el profesor asistente Taichi Goto, "Sin embargo, El titanato de estroncio sustituido con hierro depositado a cierta presión de oxígeno es diferente ".

Las películas STF se prepararon mediante deposición de láser pulsado a varias presiones directamente sobre el sustrato de silicio, y se caracterizaron sistemáticamente la estructura cristalina y las propiedades magnéticas. Una muestra depositada a cierta presión mostró un magnetismo significativamente más fuerte y un mayor ángulo de rotación de Faraday (efectos magnetoópticos) a temperatura ambiente. Varias pruebas que analizan la estequiometría del oxígeno y los correspondientes estados de valencia de Fe, la estructura y el estado de deformación, y la presencia de fracciones de hierro de pequeño volumen reveló que la nanoestructura y la agrupación de los elementos aumentaron el magnetismo.

Estos resultados muestran la amplia posibilidad de que se utilicen películas policristalinas en dispositivos basados ​​en silicio. En este papel, Se demostró la integración de la película STF con un resonador óptico de escala de 0,1 mm. Más lejos, la integración de tales óxidos novedosos con conceptos de dispositivos convencionales allanaría el camino para sistemas interesantes en el futuro.