Investigadores de Forschungszentrum Jülich han logrado un progreso innovador al crear el primer medio de dos dimensiones experimental del mundo. Este material innovador es único en el sentido de que lleva a cabo electricidad con solo electrones de un solo «spin-up» o «giro» de tipo giro. Los hallazgos se detallan en la sugerencia de un editores publicados en letras de evaluación física, de modo que se marca un hito importante en el desarrollo de materiales que pueden conducir a tecnologías espintrónicas de eficiencia energética, destinadas a superar la electriciana tradicional.
Los medios metales son cruciales para el área de Spintronics porque tienen la capacidad de continuar solo una orientación de la araña de electrones. Esta característica los distingue de los materiales convencionales, que generalmente solo usan la carga de electrones para la información y el procesamiento de la información. Hasta ahora, sin embargo, todas las temperaturas ultra más bajas conocidas requeridas para mantener sus propiedades distintivas y experimentaron restricciones funcionales en sus superficies.
El trabajo innovador en Forschungszentrum Jülich incluyó la ingeniería de un medio metal de dos dimensiones en forma de una aleación de hierro y paladio ultrathin, con solo dos átomos de espesor, colocados en un cristal de paladio. Utilizando una técnica de imagen avanzada que se conoce como microscopía de momento resuelta con giro, los investigadores confirmaron que esta aleación respalda la guía de un solo tipo de araña de electrones, lo que logra la metalicidad de la mitad 2D largamente buscada.
El nuevo material muestra algunas características notables. En particular, no requiere una estructura cristalina perfecta, lo cual es una ventaja considerable para las aplicaciones prácticas en la producción. Según Xin Liang Tan, un Ph.D. Estudiante del grupo del Dr. Christian Tusche en el Instituto Peter Grünberg, las propiedades electrónicas de la aleación se pueden ajustar finamente variando el contenido de hierro.
La investigación también desafía la idea predominante de que el acoplamiento de la órbita giratoria de la interacción entre la araña de un electrón y su movimiento podría obstaculizar la media metalicidad. En cambio, el estudio reveló que, cuando se equilibra cuidadosamente con el intercambio magnético de átomos de hierro, el acoplamiento de órbita giratoria puede facilitar el efecto medio metal, como lo explica el Dr. Ying-Jiun Chen del Centro Ernst Ruska para microscopía y espectroscopía con electrones.
El descubrimiento de este nuevo material abre carreteras para hacer componentes espintrónicos, como filtros de espín y dispositivos de acoplamiento de órbita giratoria, que son esenciales para transferir condiciones magnéticas a las chips de memoria. Debido a su efectividad, incluso en temperatura ambiente y compatibilidad con tecnologías de película delgada, esta aleación presenta aplicaciones prometedoras para dispositivos futuros.
Además, el material muestra una característica inusual: la polarización de la araña está orientada hacia la dirección de magnetización. Esta función única puede hacer posibles nuevas funcionalidades dentro de los dispositivos magnéticos a escala nano, lo que significa que los límites de lo que es posible en este campo de estudio en rápida evolución.
