Investigadores del Departamento de Física, Universidad de Jyväskylä, Finlandia, han creado una teoría que predice las propiedades de los nanoimanes manipulados con corrientes eléctricas. Esta teoría es útil para futuras tecnologías cuánticas. La investigación fue publicada en Cartas de revisión física .
¿Cómo hacer memorias magnéticas más rápidas?
En los discos duros de las computadoras, la información se almacena en los estados magnéticos de pequeños nanoimanes como ceros y unos. "Cero" se codifica así como la magnetización sur-norte, y "uno" como la magnetización "norte-sur". Por tanto, escribir información requiere girar la magnetización, mientras que leerlo significa conocer el estado de magnetización. Por tanto, la velocidad de los discos duros depende de la rapidez con la que se puedan realizar estos procesos. El proceso de lectura se basa en corrientes eléctricas y, por tanto, se puede realizar de forma rápida. Por otra parte, Por lo general, la escritura debe realizarse a través de campos magnéticos. que es mucho más lento. Durante más de 20 años, los físicos conocen un proceso, par de transferencia de giro, con lo cual también se podría realizar la escritura con ayuda de corriente eléctrica. El problema que dificulta su uso en productos comerciales es el calentamiento que provoca este proceso. Debido a este calentamiento, el proceso es más propenso a errores. Cambiar el estado de magnetización es un proceso estocástico, lo que significa que el resultado final no es seguro. El problema se vuelve más difícil a medida que aumenta la temperatura.
Precesión aleatoria de magnetización
Los investigadores lograron desarrollar una teoría con la que evaluar la probabilidad de los cambios en la magnetización en situaciones donde es manipulada por corriente eléctrica. La misma teoría proporciona la probabilidad del proceso recíproco, centrifugar el bombeo, donde el movimiento de la magnetización bombea corriente al circuito. Este último proceso se utiliza para la generación de radiofrecuencia, y además es estocástico, lo que significa que la corriente bombeada tiene fluctuaciones aleatorias, ruido. En particular, los investigadores lograron averiguar cómo se comporta este ruido en el límite cuántico de precesión de magnetización, donde la frecuencia de precesión es grande. El trabajo anterior se había concentrado en las bajas frecuencias. Por lo tanto, este trabajo será particularmente útil para las tecnologías cuánticas basadas en magnetismo.
El resultado es muy general y simple, pero encontrarlo requirió el uso de complicadas herramientas teóricas. "Encontrar el resultado requirió mucho pensamiento y derivaciones, pero estoy muy contento con el resultado ", le dice al investigador postdoctoral Pauli Virtanen, ahora en Scuola Normale Superiore, Pisa, quien se encargó del cálculo detallado. Profesor Tero Heikkilä, quien aportó la idea de la obra, continúa:"Este tipo de cálculo requiere mucha intuición profunda. Ahora nuestro resultado se puede generalizar a estructuras magnéticas más complejas".
