El movimiento de los electrones puede tener una influencia significativamente mayor en los efectos espintrónicos de lo que se suponía anteriormente. Este descubrimiento fue realizado por un equipo internacional de investigadores dirigido por físicos de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU). Hasta ahora, un cálculo de estos efectos tomó, sobre todo, el giro de los electrones en consideración. El estudio fue publicado en la revista Investigación de revisión física y ofrece un nuevo enfoque en el desarrollo de componentes espintrónicos.

Muchos dispositivos técnicos se basan en la electrónica de semiconductores convencional. Las corrientes de carga se utilizan para almacenar y procesar información en estos componentes. Sin embargo, esta corriente eléctrica genera calor y se pierde energía. Para solucionar este problema, la espintrónica utiliza una propiedad fundamental de los electrones conocida como espín. "Este es un momento angular intrínseco, que se puede imaginar como un movimiento de rotación del electrón alrededor de su propio eje, "explica la Dra. Annika Johansson, un físico en MLU. El giro está vinculado a un momento magnético que, además de la carga de los electrones, podría utilizarse en una nueva generación de componentes rápidos y energéticamente eficientes.

Lograr esto requiere una conversión eficiente entre las corrientes de carga y de giro. Esta conversión es posible gracias al efecto Edelstein:aplicando un campo eléctrico, se genera una corriente de carga en un material originalmente no magnético. Además, los espines de los electrones se alinean, y el material se vuelve magnético. "Los artículos anteriores sobre el efecto Edelstein se centraron principalmente en cómo el espín del electrón contribuye a la magnetización, pero los electrones también pueden llevar un momento orbital que también contribuye a la magnetización. Si el espín es la rotación intrínseca del electrón, entonces el momento orbital es el movimiento alrededor del núcleo del átomo, "dice Johansson. Esto es similar a la tierra, que gira tanto sobre su propio eje como alrededor del sol. Como girar este momento orbital genera un momento magnético.

En este último estudio, los investigadores utilizaron simulaciones para investigar la interfaz entre dos materiales de óxido comúnmente utilizados en espintrónica. "Aunque ambos materiales son aislantes, un gas de electrones metálicos está presente en su interfaz, que es conocido por su eficiente conversión de carga a espín, ", dice Johansson. El equipo también consideró el momento orbital en el cálculo del efecto Edelstein y descubrió que su contribución al efecto Edelstein es al menos un orden de magnitud mayor que la del espín. Estos hallazgos podrían ayudar a aumentar la eficiencia de la espintrónica componentes.