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(noticias nanowerk) Los investigadores de RIKEN han acercado un paso más los dispositivos de baja energía basados en espintrónica midiendo la dinámica de pequeños vórtices magnéticos (física natural“Dinámica lenta asimétrica de la red skyrmion en MnSi”).
Las tesis centrales
![Imagen de flujo magnético](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id64028_1.jpg)
Investigación
Actualmente, todas nuestras tecnologías de la información se basan en la electrónica convencional, donde la carga eléctrica pasa por circuitos. Sin embargo, los electrones tienen otra propiedad conocida como espín, que podría usarse para fabricar dispositivos más rápidos y eficientes.
Hazuki Kawano-Furukawa del Centro RIKEN de Ciencia de la Materia Emergente y sus colaboradores están liderando el esfuerzo para desarrollar esta área de la espintrónica. En particular, están investigando el uso de remolinos magnéticos a nanoescala, los llamados skyrmions.
«Los Skyrmions se pueden controlar con corrientes o campos eléctricos significativamente más pequeños», explica Kawano-Furukawa. «Esto los hace extremadamente prometedores para aplicaciones futuras en tecnología de la información y las comunicaciones, como la memoria de computadora que no requiere electricidad para almacenar datos almacenados».
El equipo se centró en el material monosiliciuro de manganeso, un helimagnet, llamado así porque los espines de su red molecular se alinean en patrones helicoidales. Para medir las excitaciones magnéticas de menor energía en los estados de skyrmion, se requería equipo extremadamente sensible.
«El único método que cumple los requisitos de resolución espacial y energética para este propósito es la técnica del eco de espín de neutrones», afirma Kawano-Furukawa. “Realizamos experimentos utilizando el espectrómetro de eco de espín de neutrones IN15 de última generación en el Instituto Laue-Langevin en Grenoble, Francia. Este instrumento ofrece el rendimiento más alto del mundo para estudiar la dinámica de materiales en campos magnéticos”.
El método de eco de espín implica iluminar una muestra con un haz de neutrones y medir cómo los campos magnéticos de la muestra afectan el giro y la velocidad de los neutrones.
A través de sus observaciones, el equipo confirmó las predicciones teóricas de que las estructuras filamentosas de los skyrmions (Fig. 1) causan una dispersión asimétrica de excitaciones en la red del monosiliciuro de manganeso. En palabras de Kawano-Furukawa, estas excitaciones «saben» si viajan paralelas o antiparalelas a los núcleos de los remolinos del skyrmion. Esta confirmación de la teoría abre el camino para un mejor uso de los skyrmions.
El equipo tuvo que esperar dos años para confirmar sus resultados. «Realizamos nuestro primer experimento en octubre de 2018», dice. «Sin embargo, para poder sacar conclusiones finales, tuvimos que confirmar que el comportamiento sólo se observó en la fase skyrmion y no en otra estructura magnética llamada fase cónica». pospuesto hasta enero de 2021 y realizado de forma remota, lo que presentó varios desafíos”.
El equipo ahora quiere seguir investigando cómo se generan los skyrmions magnéticos. «Queremos investigar la coexistencia de las fases cónica y skyrmion en el monosiliciuro de manganeso», afirma Kawano-Furukawa.
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