Una ilustración esquemática de la muestra utilizada en el presente estudio. La muestra consiste en un voladizo hecho de Y3Fe5O12 (YIG) conectado a un borde de una película YIG y un calentador colocado sobre la película YIG alrededor de la raíz del voladizo. Una corriente eléctrica aplicada al calentador genera calor, que fluye a través de la película YIG y el sustrato GGG hacia el portamuestras. La corriente de calor crea una acumulación de ondas de giro (magnon) en la superficie y la parte inferior de la película YIG. La acumulación inyecta corriente de giro en el voladizo YIG conectado alrededor de la superficie de la película. Crédito:Kazuya Harii
Los microelementos mecánicos son componentes indispensables de los dispositivos eléctricos modernos, pero el accionamiento de ellos requiere corriente eléctrica. Se vuelve más difícil cablear el elemento a medida que se persigue una mayor reducción de escala del dispositivo. Para solucionar este problema, Los investigadores demostraron una nueva forma de generar una fuerza para impulsar la micromecánica mediante la corriente de giro.
La corriente de espín es un flujo de momento angular de electrones en la materia. La corriente de espín se ha utilizado como un nuevo portador de información en el contexto de la espintrónica, como las unidades de disco duro (HDD) y la memoria magnética de acceso aleatorio (MRAM). En este contexto, la inyección de corriente de giro puede controlar la orientación de los microimanes ejerciendo un par magnético.
Considerando la naturaleza del momento angular de la corriente de espín, ¿Qué pasaría cuando se inyecta la corriente de giro a un objeto mecánico? El exceso de cantidad de momento angular inyectado puede ejercer un par mecánico sobre él. Esta es la idea.
En este estudio, Los investigadores fabricaron una microestructura en voladizo hecha de granate de hierro de itrio aislante magnético (YIG:Y 3 Fe 5 O 12 ). Se colocó un alambre delgado metálico en la raíz del voladizo como calentador. Cuando fluye corriente eléctrica en el cable, el cable funciona como un generador de corriente de espín mediante el efecto Seebeck de espín y la corriente de espín se propaga hacia el micro voladizo. Los investigadores midieron la vibración del voladizo mientras inyectaban la corriente de giro modulada cerca de la frecuencia de resonancia del micro voladizo. La medición confirmó que solo la inyección de corriente de giro con la orientación de giro adecuada puede excitar la vibración del voladizo.
"Este mecanismo de accionamiento de micro máquinas no requiere un cableado eléctrico, "Kazuya Harii, investigador del Proyecto de rectificación cuántica ERATO Saitoh Spin, dijo. "Este mecanismo es aplicable a cualquier objeto mecánico en escalas micro y nanométricas".
