La spintronique est une technologie émergente pour la fabrication de dispositifs électroniques qui tirent parti du spin électronique et de ses propriétés magnétiques associées, au lieu d’utiliser la demand électrique d’un électron, pour transporter des informations. Les matériaux antiferromagnétiques attirent l’attention en spintronique, avec l’attente d’opérations de spin avec une stabilité moreover élevée. Contrairement aux matériaux ferromagnétiques, dans lesquels les atomes s’alignent dans la même way comme dans les aimants de réfrigérateur typiques, les atomes magnétiques à l’intérieur des antiferromagnétiques ont des alignements de spin antiparallèles qui annulent la magnétisation nette.



Les scientifiques ont travaillé sur le contrôle de l’alignement des atomes magnétiques dans les matériaux antiferromagnétiques pour créer des commutateurs magnétiques. Classiquement, cela a été fait en utilisant une procédure de « refroidissement par champ », qui chauffe puis refroidit un système magnétique contenant un antiferromagnet, tout en appliquant un champ magnétique externe. Cependant, ce processus est inefficace pour une utilisation dans de nombreux dispositifs de spintronique micro ou nanostructurés parce que la résolution spatiale du processus lui-même n’est pas suffisamment élevée pour être appliquée dans des dispositifs à micro ou nanométrie.

« Nous avons découvert que nous pouvons contrôler l’état antiferromagnétique en appliquant simultanément des vibrations mécaniques et un champ magnétique », explique Jung-Il Hong du laboratoire Spin Nanotech du DGIST. « Le processus peut remplacer l’approche conventionnelle de chauffage et de refroidissement, qui est à la fois peu pratique et nocive pour le matériau magnétique. Nous espérons que notre nouvelle procédure facilitera l’intégration de matériaux antiferromagnétiques dans des micro et nano-dispositifs basés sur la spintronique. »



Hong et ses collègues ont combiné deux couches: un film ferromagnétique de cobalt-fer-bore sur un film antiferromagnétique d’iridium et de manganèse. Les couches ont été cultivées sur des substrats céramiques piézoélectriques. L’application combinée de vibrations mécaniques et d’un champ magnétique a permis aux scientifiques de contrôler les alignements des spins magnétiques à plusieurs reprises dans n’importe quelle direction souhaitée.

L’équipe vise à poursuivre la recherche et le développement de nouvelles phases magnétiques au-delà des matériaux magnétiques classiquement classifiés. « Historiquement, la découverte de nouveaux matériaux a conduit au développement de nouvelles technologies », déclare Hong. « Nous voulons que nos travaux de recherche soient une graine pour de nouvelles systems. »