Dans l'échantillon à barres transversales, divers comportements de mouvements DW de bas en haut entraînés par champ perpendiculaire sans HX peuvent être générés en fonction de la configuration des spins de l'AFM. Les propagations DW ont été mesurées dans a) l'état de croissance avec des domaines AFM distribués de manière aléatoire, et après injections de courant des courants b) positifs et c) négatifs suivant la direction verticale (axe y), respectivement. Les mouvements DW dans la branche horizontale après injection de d) courant positif et e) courant négatif le long de l'axe x ont également été mesurés. Crédit :Sciences avancées
Une nouvelle voie pour régler et contrôler les mouvements de la paroi du domaine magnétique en utilisant des combinaisons d'effets magnétiques utiles à l'intérieur de matériaux en film très mince, a été démontré par des chercheurs du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) en Corée. La recherche, publié dans la revue Faire avancer la science , offre un nouvel éclairage sur la spintronique et une étape vers de nouveaux ultrarapides, ultra-petit, et des appareils informatiques économes en énergie.
La spintronique est une branche de l'électronique qui utilise la direction du spin d'un électron au lieu de sa charge électrique. La combinaison du spin avec la charge de l'électron, déjà exploitée dans les systèmes électroniques conventionnels, offre des moyens plus puissants et plus diversifiés de coder et de décoder les données. Les chercheurs pensent que la spintronique pourrait être utilisée pour développer ce qu'on appelle la "mémoire de piste", par exemple, avec les informations stockées poussées le long d'un fil mince à grande vitesse.
La nouvelle étude démontre une nouvelle façon de gérer le traitement de l'information en utilisant le mouvement de l'état magnétique du dispositif à couche mince. Il tire parti de certains effets inhabituels qui se produisent lorsque des matériaux avec des types de matériaux magnétiques contrastés sont écrasés.
La recherche porte sur un dispositif qui combine des matériaux dits ferromagnétiques et antiferromagnétiques, dans lequel les directions des spins des électrons s'alignent différemment dans les matériaux magnétiques respectifs.
De nombreuses recherches en spintronique se concentrent sur la région étroite où deux de ces matériaux magnétiques contrastés se rencontrent, et comment ce « domaine » et « mur de domaine » peuvent se propager. Un courant électrique externe, par exemple, peut déplacer le domaine magnétique, bien que ce processus soit difficile à contrôler et n'offre pas encore un mouvement assez précis que les scientifiques recherchent.
Jung-Il Hong du Département des sciences des matériaux émergents à la DGIST, et ses collègues profitent d'un autre champ magnétique « efficace » qui était déjà présent dans le système en combinant les effets DMI et de polarisation d'échange. Les spins s'alignent de différentes manières en réponse au champ magnétique et aux courants électriques dans la structure magnétique, et le comportement des domaines magnétiques pourrait également être contrôlé en raison de ces effets magnétiques combinés.
Ils démontrent également que la direction du champ de polarisation d'échange peut être reconfigurée en injectant simplement des courants de spin à travers le dispositif, permettant les opérations électriques et programmables de l'appareil.
Hong dit que « pour que les dispositifs spintroniques passent de la théorie à la réalité, les comportements des domaines magnétiques et les interfaces de parois de domaines qui les séparent doivent être bien compris dans les matériaux multicouches. Notre travail fait un pas vers une opération plus fine de manipulation de domaine dans la structure du dispositif qui, selon nous, pourrait facilement être intégrée dans des dispositifs logiques. »
