Un equipo de científicos internacionales dirigido por investigadores del Centro de Investigación Científica Avanzada de CUNY (ASRC) y el Politécnico de Milán en Italia ha demostrado un enfoque novedoso para diseñar nanopatrones magnéticos totalmente reconfigurables cuyas propiedades y funcionalidad se pueden programar y reprogramar bajo demanda.
El método, publicado en Nanotecnología de la naturaleza y dirigido por Elisa Riedo, Profesor de Física de la Iniciativa de Nanociencia de la ASRC, y Riccardo Bertacco, profesor del Politenico de Milán, se basa en la litografía de sonda de barrido térmico y utiliza una nanopunta caliente para realizar un calentamiento y enfriamiento de campo altamente localizado en películas delgadas antiferromagnéticas y ferromagnéticas. Luego, la punta caliente se usa para alinear los giros en el material en cualquier dirección deseada con resolución a nanoescala.
"La técnica propuesta es sencilla y combina la total reversibilidad y estabilidad del sesgo cambiario, ya que el mismo patrón se puede escribir y restablecer muchas veces, con la resolución y versatilidad de la litografía de sonda de escaneo, "dijo Riedo." En particular, Este trabajo demuestra cómo la litografía con sonda de barrido térmico está ganando impulso como método clave de nanofabricación para la próxima generación de nanodispositivos. desde la detección biomédica hasta la esprintrónica ".
Este enfoque ofrece a los investigadores la oportunidad de controlar el magnetismo a nanoescala como nunca antes. Los autores utilizaron este método para fabricar canales donde se pueden propagar las ondas de giro. Las ondas de giro son un reordenamiento que se propaga de la magnetización en un material. Se puede fabricar una nueva generación de dispositivos informáticos y de detección basada en la propagación de ondas de espín en lugar de la corriente eléctrica más convencional.
Bertacco señaló que estos hallazgos permitirán el desarrollo de nuevos metamateriales con propiedades magnéticas finamente ajustadas, así como arquitecturas de dispositivos informáticos reconfigurables.
"Igualmente prometedora es la creación de estructuras con alta respuesta a campos magnéticos externos, ya que se pueden utilizar como sensores en nuevas arquitecturas de dispositivos espintrónicos, ", dijo." El mercado objetivo potencial para estos dispositivos es extremadamente grande, especialmente con la llegada de la era de la 'Internet de las cosas', en la que cada objeto tiene una necesidad creciente de sensores integrados y capacidad computacional ".
Edoardo Albisetti, investigador asociado postdoctoral en el Politécnico de Milán y primer autor del artículo, dijo que el nuevo método de creación de patrones de nanoestructura magnética brinda a los investigadores una mayor cantidad de control.
"Hasta aquí, la creación de patrones de nanoestructuras magnéticas se ha logrado principalmente mediante modificaciones estructurales o químicas irreversibles, "Albisetti dijo." Al contrario, mediante el uso de este nuevo método de litografía con sonda de exploración magnética asistida térmica (tam-SPL), los nanopatrones magnéticos son completamente reconfigurables y se obtienen sin modificar la química y la topografía de la película ".
La capacidad de dibujar nuevos materiales metamagnéticos abre el camino para el desarrollo de dispositivos innovadores para el procesamiento de información basados en células lógicas, así como en la propagación y manipulación de ondas de espín en estructuras magnónicas.
