Un profesor de NUST MISIS formó parte de un equipo de investigación internacional que ha encontrado evidencia de la existencia del acoplamiento espín-órbita de Zeeman en conductores antiferromagnéticos. Este trabajo puede allanar el camino para la próxima generación de electrónica. El estudio fue publicado en Materiales cuánticos npj .

El electrón posee dos propiedades fundamentales:carga y espín. Los dispositivos electrónicos convencionales utilizan solo la carga del electrón para procesar la información. En años recientes, un enorme esfuerzo de investigación se ha centrado en la construcción de dispositivos electrónicos fundamentalmente nuevos (a menudo llamados 'dispositivos espintrónicos') que explotarían específicamente las propiedades de espín además de los grados de libertad de carga. La transferencia de la tecnología electrónica convencional a la espintrónica abre las posibilidades de construir dispositivos con alta densidad de almacenamiento y funcionamiento rápido. La naturaleza de dos componentes de los sistemas basados ​​en espines los hace potencialmente aplicables a la computación cuántica.

El esfuerzo actual en el diseño de dispositivos espintrónicos se centra en comprender y hacer uso del acoplamiento espín-órbita, una interacción entre el momento angular orbital y el momento angular de espín de una partícula individual, como un electrón. Sin embargo, El acoplamiento espín-órbita que se produce en muchos compuestos es a menudo débil o su aparición requiere el uso de componentes pesados. Una forma de superar los desafíos relacionados con el acoplamiento espín-órbita podría ser el uso de antiferromagnéticos. Un acoplamiento espín-órbita de naturaleza inusual, Se espera que el denominado acoplamiento de órbita-espín de Zeeman se manifieste en una amplia gama de conductores ferromagnéticos. Siendo proporcional al campo magnético aplicado, el acoplamiento es sintonizable. Todavía, Ha faltado una prueba experimental de este fenómeno.

La colaboración de un físico de NUST MISIS con colegas de Alemania, Francia y Japón produjeron, por primera vez, evidencia experimental del acoplamiento de órbita-espín de Zeeman en dos conductores en capas muy diferentes:un superconductor antiferromagnético orgánico, y un prominente superconductor dopado con electrones que pertenece a la familia de materiales superconductores de cuprato de alta temperatura. Obtenido en dos materiales muy diferentes, Los resultados de este trabajo demuestran la naturaleza genérica del acoplamiento órbita-giro de Zeeman. Además de su importancia fundamental, el acoplamiento de órbita-espín de Zeeman abre nuevas posibilidades para la manipulación de espines, muy buscado en el esfuerzo actual para aprovechar el espín del electrón para futuras aplicaciones espintrónicas.

"El acoplamiento de giro-órbita de Zeeman puede ser significativamente más fuerte que otros tipos conocidos de acoplamiento de giro-órbita, proporcionando así nuevas vías para el desarrollo de dispositivos electrónicos fundamentalmente nuevos ", señaló Pavel Grigoriev, Profesor del Departamento de Física Teórica y Tecnologías Cuánticas de NUST MISIS, investigador senior del Instituto Landau de Física Teórica.