Les propriétés des aimants synthétisés peuvent être modifiées et contrôlées par des courants de charge, comme le suggèrent une étude et des simulations menées par des physiciens de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) et de l'Université Central South en Chine. Dans la revue Communication Nature , l'équipe explique comment les aimants et les signaux magnétiques peuvent être couplés plus efficacement et dirigés par des champs électriques. Cela pourrait entraîner de nouvelles, concepts respectueux de l'environnement pour une communication et un traitement des données efficaces.

Les aimants sont utilisés pour stocker de grandes quantités de données. Ils peuvent également être employés dans la transmission et le traitement de signaux, par exemple dans les dispositifs spintroniques. Des champs magnétiques externes sont utilisés pour modifier les données ou les signaux. Cela présente peu d'inconvénients. "Générer des champs magnétiques, par exemple à l'aide d'une bobine conductrice de courant, nécessite beaucoup d'énergie et est relativement lent, " déclare le professeur Jamal Berakdar de l'Institut de physique de MLU. Les champs électriques pourraient aider. " Cependant, les aimants réagissent très faiblement, voire pas du tout, aux champs électriques, c'est pourquoi il est si difficile de contrôler des données magnétiques à l'aide d'une tension électrique, " poursuit le chercheur. Par conséquent, l'équipe d'Allemagne et de Chine a cherché un nouveau moyen d'améliorer la réponse du magnétisme aux champs électriques.

"Nous voulions savoir si les couches magnétiques empilées réagissaient fondamentalement différemment aux champs électriques, " explique Berakdar. L'idée :Les couches pourraient servir de canaux de données pour les signaux magnétiques. Si une couche métallique, par exemple le platine, est inséré entre deux couches magnétiques, le courant qui y circule atténue le signal magnétique dans une couche mais l'amplifie dans l'autre. Grâce à des analyses détaillées et des simulations, l'équipe a pu montrer que ce mécanisme peut être contrôlé avec précision en ajustant la tension. Cela entraîne le courant et permet un contrôle électrique précis et efficace des signaux magnétiques. En outre, il peut être mis en œuvre à l'échelle nanométrique, ce qui le rend intéressant pour les applications nanoélectroniques.

Les chercheurs sont allés plus loin dans leur travail. Ils ont pu montrer que la structure nouvellement conçue réagit également plus fortement à la lumière ou, plus généralement, aux ondes électromagnétiques. Ceci est important si les ondes électromagnétiques doivent être guidées à travers des couches magnétiques ou si ces ondes doivent être utilisées pour contrôler des signaux magnétiques. "Une autre caractéristique de notre nouveau concept est que ce mécanisme fonctionne pour de nombreuses classes de matériaux, comme le montrent les simulations dans des conditions réalistes, " dit Berakdar. Les résultats pourraient ainsi aider à développer des solutions économes en énergie et efficaces pour la transmission et le traitement des données.