Controlar la dirección de la magnetización mediante un campo eléctrico bajo es necesario para desarrollar dispositivos espintrónicos eficientes. En espintrónica, las propiedades del espín o momento magnético de un electrón se utilizan para almacenar información. Los espines de los electrones se pueden manipular tensando los momentos magnéticos orbitales para crear un efecto magnetoeléctrico de alto rendimiento.

Un equipo de investigación japonés, dirigido por Jun Okabayashi de la Universidad de Tokio, incluido el profesor asociado Yoshihiro Gohda de Tokyo Tech y investigadores de la Universidad de Osaka, ha revelado un mecanismo de control orbital inducido por tensión en multiferroicos interfaciales. El estudio se publica en la revista NPG Asia Materials. .

En el material multiferroico, el campo magnético se puede controlar mediante un campo eléctrico, lo que podría conducir a dispositivos espintrónicos eficientes. Los multiferroicos interfaciales que estudiaron Okabayashi y sus colegas consisten en una unión entre un material ferromagnético y un material piezoeléctrico. La dirección de magnetización en el material podría controlarse aplicando voltaje.

El equipo mostró el origen microscópico del gran efecto magnetoeléctrico del material. La tensión generada por el material piezoeléctrico podría cambiar el momento magnético orbital del material ferromagnético. Revelaron un control orbital específico del elemento en el material multiferroico interfacial mediante deformación reversible y proporcionaron pautas para diseñar materiales con un gran efecto magnetoeléctrico. Los hallazgos serán útiles para desarrollar una nueva tecnología de escritura de información que consuma menos energía.

Más información: Jun Okabayashi et al, Control orbital específico inducido por tensión en un multiferroico interfacial basado en una aleación de Heusler, NPG Asia Materials (2024). DOI:10.1038/s41427-023-00524-6

Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Tokio