Investigadores de la Universidad de Kanazawa controlaron las propiedades magnéticas de una capa de metal a través de la polarización eléctrica de una capa de óxido de metal vecina. Las simulaciones computacionales y las mediciones experimentales revelaron que el magnetismo de una capa de aleación de cobalto-platino dependía en gran medida de la dirección de polarización de una capa de óxido de zinc y magnesio superpuesta. El concepto de control de propiedades magnéticas mediante polarización eléctrica muestra potencial para avanzar en el desarrollo de la memoria magnética no volátil.

La capacidad de controlar las propiedades magnéticas de un material utilizando electricidad es importante para el desarrollo de la tecnología informática. particularmente memoria no volátil, que es una memoria que no requiere suministro eléctrico constante para mantener un estado establecido. Es decir, El control eléctrico de los estados magnéticos de un material puede permitirnos realizar el atractivo concepto de eficiencia energética de la memoria magnética no volátil que se conmuta entre diferentes estados utilizando electricidad. Recientemente, Investigadores japoneses de la Universidad de Kanazawa encontraron que las propiedades magnéticas de una capa de metal podrían controlarse aplicando electricidad a una capa de óxido de metal superpuesta.

El equipo de investigación investigó el cambio en las propiedades magnéticas de una capa de aleación de cobalto-platino (CoPt) inducida por la polarización eléctrica de una capa de óxido de zinc (ZnO) superpuesta. Las simulaciones computacionales mostraron que cambiar la polarización eléctrica de la capa de ZnO tuvo un gran efecto en el potencial químico en la interfaz entre ZnO y CoPt, lo que a su vez provocó un cambio considerable en el comportamiento magnético de la capa de CoPt. El cambio del comportamiento magnético de la capa de CoPt fue no volátil; es decir., la capa permaneció en el estado establecido hasta que se cambió la polarización eléctrica de la capa de ZnO.

"El gran efecto de la polarización eléctrica de ZnO sobre las propiedades magnéticas de CoPt podría explicarse por la polarización de ZnO que proporciona control sobre las interacciones de los orbitales atómicos de CoPt, "dice el autor Masao Obata.

Para confirmar los prometedores resultados obtenidos de sus simulaciones, los investigadores fabricaron una estructura apilada llamada unión de túnel que contiene capas de ZnO y CoPt dopadas con Mg. Se investigaron las propiedades magnéticas y el comportamiento de conmutación de la unión del túnel. Los resultados revelaron que la unión del túnel mostró un comportamiento magnético sustancialmente diferente según el estado de polarización eléctrica de la capa de ZnO. proporcionar concordancia cualitativa entre los resultados de la simulación y los hallazgos teóricos.

"El sistema ZnO / CoPt demuestra que es posible lograr un control eléctrico no volátil de las propiedades magnéticas de los materiales, ", explica el coautor Tatsuki Oda." Este concepto es importante para el desarrollo de una memoria magnética no volátil avanzada de bajo consumo ".

El control no volátil del comportamiento magnético de CoPt por la polarización eléctrica de ZnO representa un concepto atractivo para realizar nuevas aplicaciones de memoria no volátil para avanzar aún más en el procesamiento de la información.