En un estudio anterior, Los investigadores encontraron evidencia que sugiere que el acoplamiento espín-órbita (SOC) era mayor en heteroestructuras de dicalcogenuro de metal de transición / grafeno que en el grafeno normal. En principio, este fenómeno es un requisito previo necesario para el efecto Hall de giro (SHE), sin embargo, las pruebas posteriores para medir el SHE del sistema no arrojaron resultados concluyentes. En un artículo publicado este julio en NanoLetras , investigadores del Grupo de Nanociencia Teórica y Computacional ICN2, dirigido por el Prof. ICREA Stephan Roche, pudieron confirmar las observaciones de un SOC mejorado, así como proponer una explicación razonable de por qué el SHE no se pudo medir experimentalmente.

La espintrónica es una rama de la electrónica que utiliza el giro de partículas subatómicas como los electrones para almacenar y transportar información. y no solo la carga como ocurre con la electrónica convencional. El resultado son dispositivos que son más rápidos, operan a una fracción del costo de energía y tienen capacidades de memoria mucho mayores. El efecto Hall de giro es lo que nos permite crear y manipular el giro, y generar una corriente de espín. Pero en el experimento anterior, aunque el ELLA estaba teniendo lugar, la corriente de giro resultante apenas se pudo detectar.

Lo que hicieron los investigadores del ICN2 gracias al acceso al MareNostrum del Barcelona Supercomputing Center a través de un proyecto EU PRACE, era ampliar el experimento, Realización de simulaciones detalladas y realistas a escala micrométrica. Como explica el primer autor del trabajo, el Dr. José H. García Aguilar, al hacerlo, pudieron demostrar que las condiciones que permitían la observación del SOC mejorado no eran las mismas que las requeridas para observar el SHE. Específicamente, para observar el primero, necesita que el material sea estructuralmente defectuoso, lo que crea desorden y alta dispersión entre valles a medida que la carga atraviesa el material. Sin embargo, este alto nivel de desorden, que emergió como significativo solo una vez que el experimento había sido simulado a una escala mayor, estaba suprimiendo la corriente de giro generada a través del SHE, lo que lleva a los resultados no concluyentes informados.

Este estudio ofrece nuevos conocimientos sobre la dinámica de espín exclusiva del grafeno, y nos permite proponer nuevos caminos para lograr la corriente de espín inducida por SHE de forma experimental en heteroestructuras basadas en grafeno.