Les propriétés des nanomatériaux diffèrent souvent de manière inédite de celles du matériau en vrac des mêmes substances. Des chercheurs européens ont étudié une toute nouvelle classe de tels matériaux qui pourraient être importants pour les dispositifs de mémoire magnétique.

Le domaine des nanomatériaux (sur la taille des atomes et des molécules) se développe à un rythme rapide. Le développement de nouveaux dispositifs dépend du développement de nouveaux matériaux capables de synthèse et de fabrication à grande échelle afin d'exploiter le potentiel commercial.

Le financement de l'UE du projet "Superconductivity - ferromagnétisme interplay in nanostructured hybrid systems" (SFINX) a permis à des chercheurs européens d'étudier une nouvelle classe de nanomatériaux hybrides combinant des composants métalliques supraconducteurs (S) et ferromagnétiques (F).

Les ferroaimants sont des substances qui se magnétisent en présence d'un champ magnétique. Les supraconducteurs sont des matériaux qui, lorsqu'il est refroidi à proximité du zéro absolu, perdre pratiquement toute résistance électrique (résistance au passage du courant). La résistance est l'opposé électrique de la conductance. Le long du chemin, les matériaux deviennent diamagnétiques, ou non attiré par un champ magnétique en raison d'un manque d'électrons non appariés.

Ainsi, Les structures hybrides S-F représentent une antithèse de propriétés. Présent naturellement dans très peu de matériaux, la synthèse artificielle de telles structures pourrait produire des états fondamentaux quantiques et des propriétés cinétiques encore indéfinis. De telles caractéristiques pourraient avoir un impact sur les dispositifs de mémoire magnétique de prochaine génération.

Les chercheurs ont développé des méthodes pour faire croître et contrôler les barrières entre F et le métal normal (N) (F-N) et deux métaux ferromagnétiques (F-F). Ils ont créé des films S avec des nanoclusters magnétiques intégrés, étudier la coexistence des composants S et F dans les films S. Par ailleurs, les scientifiques ont développé des descriptions théoriques de la dépendance du champ magnétique de la résistivité des matériaux F sur la magnétisation des amas magnétiques.

Un cadre théorique pour décrire la dépendance de spin des propriétés des structures F-S-F et des structures S-F-S a été élaboré. Le spin est lié au moment cinétique des particules élémentaires en mouvement à travers ces dispositifs. Les chercheurs ont également fabriqué des microcircuits hybrides pour étudier les effets expérimentalement.

Le consortium SFINX a fait des progrès significatifs dans la description théorique de nouvelles nanostructures hybrides S-F qui présentent de nouvelles propriétés. Celles-ci sont basées à la fois sur l'échelle nanométrique des matériaux ainsi que sur les propriétés inhérentes quelque peu opposées des composants individuels liés aux effets électroniques et magnétiques. Les futurs dispositifs de stockage magnétique pourraient ainsi avoir des fonctionnalités améliorées basées sur la combinaison de propriétés spécifiques des matériaux F et S.