Вчені прокладають шлях до спінтроніки наступного покоління

Вчені демонструють здатність контролювати напрямок намагніченості, застосовуючи деформацію до мультифероїчного матеріалу на межі розділу. Спрямування намагніченості з низьким електричним полем має вирішальне значення для просування ефективних спінтронних пристроїв. У спінтроніці характеристики спіна або магнітного моменту електрона використовуються для зберігання інформації. Змінюючи орбітальні магнітні моменти через деформацію, можна маніпулювати обертанням електронів, що призводить до посилення магнітоелектричного ефекту для чудової продуктивності.

Японські дослідники, у тому числі Джун Окабаяші з Токійського університету, виявили механізм орбітального контролю, викликаний деформацією, у міжфазних мультифероїках. У мультифероїчному матеріалі магнітними властивостями можна керувати за допомогою електричного поля, що потенційно призведе до створення ефективних спінтронних пристроїв. Міжфазні мультифероїки, які вивчали Окабаяші та його колеги, складаються з переходу між феромагнітним матеріалом і п’єзоелектричним матеріалом. Напрямок намагніченості в матеріалі можна було контролювати, прикладаючи напругу.

Механізм і наслідки для спінтронних пристроїв

Команда показала мікроскопічне походження великого магнітоелектричного ефекту в матеріалі. Деформація, створена п’єзоелектричним матеріалом, може змінити орбітальний магнітний момент феромагнітного матеріалу. Вони виявили специфічне для елемента орбітальне керування в міжфазному мультифероїчному матеріалі за допомогою оборотної деформації та надали вказівки для розробки матеріалів із великим магнітоелектричним ефектом. Отримані дані будуть корисними для розробки нової технології запису інформації, яка споживає менше енергії.