El nanomagnetismo sale a surfear

Controlar las propiedades magnéticas de los materiales es fundamental para desarrollar nuevas memorias, equipos de computación y otros dispositivos de comunicación a nivel nanométrico. El almacenamiento y procesamiento de datos progresa de manera tan veloz que es necesario probar diferentes métodos para modificar las propiedades magnéticas de los materiales. Una manera se basa en la deformación elástica del material magnético para modificar sus propiedades magnéticas. Permite escribir pequeños elementos magnéticos con un voltaje eléctrico en lugar de corriente y, por lo tanto, evitar las pérdidas de energía. Sin embargo, los estudios realizados hasta la fecha se han hecho a escalas de tiempo muy lentas (segundos a milisegundos). Utilizando técnicas de microscopia avanzadas, un equipo de investigadores de ICMAB, ALBA y UB han podido visualizar ondas de deformación (ondas acústicas) en cristales y medir el efecto sobre nanoelementos magnéticos. Este estudio ofrece una nueva posibilidad  de manipulación de estados magnéticos a la nanoescala energéticamente eficientes para aplicaciones de memoria o lógica. La metodología desarrollada ofrece también un nuevo enfoque para el análisis de campos eléctricos dinámicos para otros campos de investigación como pueden ser nanopartículas, reacciones químicas, cristalografía, etc.

 

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Izquierda, imagen superior: Esquema de los dominios magnéticos en un cuadrado magnético donde no pasa ninguna onda (las flechas indican las direcciones magnéticas y el color gris contraste). Izquierda, imagen inferior: configuración de los dominios magnéticos al pasar la onda, y donde se aprecia que ensanchan horizontalmente (dominios en blanco y negro). Derecha, arriba: Serie de imágenes directas (fotogramas) tomadas en diferentes momentos en los que la onda (línea vertical gris brillante) atraviesa la muestra. La onda pasa a través del centro magnético cuadrado (en blanco, 2 mm) entre la tercera y cuarta imagen (resaltada por el rectángulo rojo). Derecha, abajo: Imágenes con contraste magnético mostrando los dominios magnéticos del cuadrado. La expansión máxima de los dominios en blanco y negro está aproximadamente entre el cuarto y quinto fotograma, es decir, ligeramente retrasada respecto al paso de la onda.

Reference: “Direct imaging of delayed magneto dynamic modes induced by surface acoustic waves” M. Foerster, F. Macià, N. Statuto, S. Finizio, A. Hernández-Mínguez, S. Lendínez, P. Santos, J. Fontcuberta, J. M. Hernàndez, M. Kläui, L. Aballe.  Nature Communications 8, 407 (2017)