Los materiales magnéticos son un ingrediente vital en los componentes que almacenan información en computadoras y teléfonos móviles. Ahora, Los investigadores de A * STAR han desarrollado un material que podría ayudar a estos dispositivos de memoria de base magnética a almacenar y recuperar datos más rápido con menos energía.

Los dispositivos de memoria funcionan cuando se aplica un pequeño campo magnético al medio de almacenamiento para alinear los imanes de nivel atómico conocidos como espines. Esta alineación de giro, o magnetización, en una región del material magnético puede representar un 'bit' de información, que se puede "leer" de nuevo con un imán. Los científicos están tratando de mejorar el rendimiento de las memorias magnéticas reduciendo tanto la energía necesaria para cambiar la magnetización como el ruido no deseado.

Un enfoque consiste en utilizar un material magnético con una propiedad conocida como anisotropía magnetocristalina negativa. Esto significa que se requiere menos energía para alinear los giros en una dirección y luego en otra, y así el material es generalmente más fácil de magnetizar y desmagnetizar. Esta baja coercitividad es útil porque este material magnético llamado 'blando' puede guiar un campo magnético hacia la capa de almacenamiento, reduciendo así la intensidad del campo que debe aplicarse para alterar la magnetización del material "duro".

Tiejun Zhou y sus colaboradores del A * STAR Data Storage Institute encontraron una manera de reducir aún más la coercitividad de un material blando llamado cobalto iridio al agregar rodio.

El equipo creó su material magnético con una técnica conocida como pulverización catódica con magnetrón de corriente continua. Cobalto, El iridio y el rodio se expulsaron simultáneamente de fuentes sólidas separadas en una cámara de vacío y se depositaron sobre un sustrato de silicio. Al cambiar la potencia suministrada a cada una de las fuentes, los investigadores pudieron controlar la composición del material final, aumentando la cantidad de rodio a expensas del iridio. Las mediciones de las propiedades magnéticas de las películas de CoIr-Rh demostraron que la introducción de este rodio redujo la coercitividad y la constante de amortiguamiento en más de la mitad de la del iridio de cobalto sin modificar.

"Cuando se usa en un dispositivo, Dichos materiales de anisotropía magnetocristalina negativa permiten una operación de mayor frecuencia con una corriente de activación más baja y la creación de un campo magnético de corriente alterna en el plano más alto para una conmutación asistida efectiva, y una mayor estabilidad frente a campos perdidos y fluctuaciones de temperatura, "explica Zhou. El equipo demostró este rendimiento mejorado en un dispositivo de memoria llamado oscilador de par de giro.

Los resultados muestran que CoIr-Rh podría ayudar a desarrollar almacenamiento magnético comercial de baja energía. "Al ajustar la composición, podemos mejorar continuamente las propiedades de los materiales magnéticos para cumplir con los criterios requeridos para aplicaciones a nivel industrial, "dice Zhou.