a, En un ferromagnet normal, la magnetización (M) cambia en diferentes campos magnéticos dependiendo de si el campo aumenta o disminuye (líneas discontinuas). El emparejamiento de un ferromagnet con un antiferromagnet cambia el bucle de histéresis, y el desplazamiento en el centro HEB es el campo de polarización de intercambio. B, Gráfico esquemático del bucle de histéresis en FexNbS2. El gran sesgo de intercambio se atribuye a la coexistencia de dos fases en las capas Fex que están separadas por NbS2, como se ilustra esquemáticamente en el recuadro. Un vaso giratorio (flechas verdes), una fase desordenada que puede tener una magnetización neta general bajo un campo externo, coexiste con un orden antiferromagnético (flechas rojas). Crédito: Física de la naturaleza (2021). DOI:10.1038 / s41567-020-01127-6
Un equipo de investigadores de la Universidad de California, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, El Centro de Investigación Nuclear — Negev y el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético han desarrollado una forma de aislar heteroestructuras de antiferromagnet (AFM) en ausencia de un ferromagnet (FM) para estudiar el acoplamiento que ocurre entre los parámetros de orden AFM y los parámetros de vidrio giratorio. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza , el grupo describe un sesgo de intercambio establecido en una fase de vidrio giratorio que podría surgir en un antiferromagnet desordenado. Minhyea Lee, con la Universidad de Colorado ha publicado un Noticias y vistas artículo en la misma revista que describe el trabajo realizado por el equipo.
El sesgo de intercambio ocurre cuando el comportamiento asociado con la magnetización dura en una película delgada fuerza un cambio en la curva de magnetización suave asociada con una película ferromagnética. La propiedad ha demostrado ser útil en una gran cantidad de tecnologías, en particular, Grabación magnética en unidades de disco duro. A pesar de su uso generalizado, Los conceptos básicos subyacentes de cómo funciona el sesgo cambiario no se comprenden muy bien. En este nuevo esfuerzo, los investigadores llevaron a cabo experimentos con materiales magnéticos en un intento por comprenderlo mejor.
Como señala Lee, la histéresis en lo que respecta a los ferromagnetos se refiere al registro de lo que sucede con la magnetización asociada con un ferromaimán cuando es barrido a través de un campo magnético. El sesgo de intercambio se produce cuando un bucle de histéresis se aleja del campo cero debido a que una película delgada antiferromagnética entra en contacto con una película ferromagnética. En este caso, el tamaño del cambio se denomina campo de sesgo de intercambio.
En su trabajo, los investigadores encontraron que el sesgo de intercambio en esta situación aumenta al aumentar o disminuir los iones Fe en aproximadamente un 10%. Y al hacerlo, encontraron que la disminución o el exceso resultó en la formación de una fase de vidrio de espín (donde los espines atómicos no están alineados), incluso cuando persistió el orden antiferromagnético subyacente. Los investigadores sugieren que el gran sesgo de intercambio podría atribuirse al acoplamiento que se produjo en la fase antiferromagnética que jugó un papel en la capa de fijación. Además, señalan que el ajuste de las fortalezas de los parámetros antiferromagnéticos y de vidrio giratorio podría usarse para adaptar los sesgos de intercambio en una variedad de aplicaciones espintrónicas.
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