Un equipo de investigadores de Berkeley Lab y UC Berkeley ha desarrollado un interruptor antiferromagnético para aplicaciones de procesamiento y memoria de computadora. Crédito:James Analytis / Berkeley Lab
A diferencia de los materiales magnéticos que se utilizan para fabricar un dispositivo de memoria típico, los antiferromagnetos no se pegarán a su nevera. Eso es porque los giros magnéticos en los antiferromagnetos están alineados de manera opuesta y se cancelan entre sí.
Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que los antiferromagnetos tienen potencial como materiales para memorias estables ultrarrápidas. Pero nadie pudo averiguar cómo manipular su magnetización para leer y escribir información en un dispositivo de memoria.
Ahora, un equipo de investigadores en Berkeley Lab y UC Berkeley que trabaja en el Centro de Nuevos Caminos hacia la Coherencia Cuántica en Materiales, un Centro de Investigación Energy Frontier financiado por el Departamento de Energía de EE. UU., han desarrollado un interruptor antiferromagnético para aplicaciones de procesamiento y memoria de computadora. Sus hallazgos, publicado en la revista Materiales de la naturaleza , tienen implicaciones para miniaturizar aún más los dispositivos informáticos y la electrónica personal sin pérdida de rendimiento.
Usando un instrumento de haz de iones enfocado en la Fundición Molecular de Berkeley Lab, los científicos, dirigidos por James Analytis, un científico de la facultad en la División de Ciencias de los Materiales del Laboratorio de Berkeley y profesor asociado y presidente de Kittel de Física de la Materia Condensada en UC Berkeley, fabricó el dispositivo a partir de láminas atómicamente delgadas de disulfuro de niobio, un dicalcogenuro de metal de transición (TMD). Para formar un TMD antiferromagnético, sintetizaron capas de átomos de hierro entre cada hoja de disulfuro de niobio.
Los coautores del estudio, Nityan Nair y Eran Maniv, descubrieron que la aplicación de pequeños pulsos de corriente eléctrica hace girar los giros del antiferromagnet, que a su vez cambia la resistencia del material de alta a baja.
Para su sorpresa, También encontraron que "estos giros magnéticos se pueden voltear o manipular con pequeñas corrientes aplicadas, alrededor de 100 veces más pequeños que los utilizados en cualquier otro material con una respuesta similar, "dijo Analytis.
A continuación, los investigadores planean probar diferentes TMD antiferromagnéticos con la esperanza de identificar un sistema que funcione a temperatura ambiente y así desarrollar aún más el campo de la electrónica o espintrónica basada en espines. donde la información es transportada por el espín magnético de los electrones.