Los avances en la tecnología de crecimiento de materiales permiten fabricar sándwiches de materiales con precisión atómica. La interfaz entre los dos materiales a veces puede exhibir fenómenos físicos que no existen en ambos materiales parentales. Por ejemplo, una interfaz magnética que se encuentra entre dos materiales no magnéticos. Un nuevo descubrimiento publicado hoy en Física de la naturaleza , muestra una nueva forma de controlar este magnetismo emergente que puede ser la base para nuevos tipos de dispositivos electrónicos magnéticos.

Usando sondas magnéticas muy sensibles, un equipo internacional de investigadores dirigido por el profesor Beena Kalisky, del Departamento de Física y del Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad de Bar-Ilan (BINA), ha encontrado pruebas sorprendentes de que el magnetismo que emerge en las interfaces entre capas delgadas de óxido no magnético puede ajustarse fácilmente ejerciendo pequeñas fuerzas mecánicas. El equipo también incluye al Prof.Lior Klein, del Departamento de Física de Bar-Ilan y BINA, e investigadores de DTU (Dinamarca) y la Universidad de Stanford (EE. UU.).

El magnetismo ya juega un papel central en el almacenamiento de la creciente cantidad de datos producidos por la humanidad. Gran parte de nuestro almacenamiento de datos en la actualidad se basa en pequeños imanes metidos en nuestra unidad de memoria. Uno de los medios prometedores en la carrera por mejorar la memoria, en términos de cantidad y velocidad, es el uso de imanes más pequeños. Hasta hoy, el tamaño de las células de memoria puede ser tan pequeño como unas pocas decenas de nanómetros, ¡casi una millonésima parte del ancho de un mechón de cabello! Una mayor reducción del tamaño es un desafío en tres aspectos principales:la estabilidad de la celda magnética, la capacidad de leerlo, y la capacidad de escribir en él sin afectar a las celdas vecinas. Este reciente descubrimiento proporciona un nuevo e inesperado control para controlar el magnetismo, permitiendo así una memoria magnética más densa.

Estas interfaces de óxido combinan una serie de fenómenos físicos interesantes, como conductancia bidimensional y superconductividad. "La coexistencia de fenómenos físicos es fascinante porque no siempre van de la mano. Magnetismo y superconductividad, por ejemplo, no se espera que coexistan, ", dice Kalisky." El magnetismo que vimos no se extendió por todo el material, sino que apareció en áreas bien definidas dominadas por la estructura de los materiales. Asombrosamente, descubrimos que la fuerza del magnetismo se puede controlar aplicando presión al material ".

La convivencia entre magnetismo y conductividad tiene un gran potencial tecnológico. Por ejemplo, Los campos magnéticos pueden afectar el flujo de corriente en ciertos materiales y, manipulando el magnetismo, podemos controlar el comportamiento eléctrico de los dispositivos electrónicos. Todo un campo llamado Spintronics está dedicado a este tema. El descubrimiento de que pequeñas presiones mecánicas pueden sintonizar eficazmente el magnetismo emergente en las interfaces estudiadas abre rutas nuevas e inesperadas para desarrollar nuevos dispositivos espintrónicos basados ​​en óxidos.