Mediciones basadas en la espintrónica monoatómica
La ley de Moore, una predicción realizada en 1965 que se ha venido cumpliendo ampliamente, afirma en general que el número de transistores de un circuito integrado se dobla aproximadamente cada dos años. Según esta ley parece aproximarse a su límite, en todo el mundo se buscan maneras de integrar más circuitos electrónicos con mayor potencia en dispositivos más pequeños, y la espintrónica se perfila como un buen candidato. El desarrollo de la espintrónica ya se está llevando al límite también: al límite de nuestra comprensión de las propiedades ligadas al espín. Cabe esperar conseguir reducciones de tamaño excepcionales a partir de la constricción de los tamaños atómicos. Un equipo de científicos ha desarrollado y explotado un dispositivo experimental de alta sensibilidad para explorar las propiedades magnéticas dinámicas de algunos átomos en una geometría de baja dimensión. La financiación del proyecto «Ferromagnetic resonance at the atomic scale» (ATOMICFMR) por parte de la UE ha representado un apoyo a este trabajo. El equipo científico se ha dedicado a estudiar la resonancia ferromagnética (FMR) detectada eléctricamente de las nanoestructuras. La FMR es la precesión de la magnetización (el cambio en la orientación del momento magnético total) inducida por un campo magnético de radiofrecuencia. La FMR interactúa con las corrientes de espín. Además, actualmente es posible medir la FMR eléctricamente dada su correlación con el transporte de la corriente continua (CC). El equipo científico ha utilizado sus herramientas experimentales, que permiten detectar la FMR en nanoconstricciones estrechas o contactos atómicos a través de una tensión CC medible para estudiar las propiedades resonantes de un monoátomo. Han conjugado experimentos y simulaciones usando el software MuMax2, de dominio público, para las simulaciones micromagnéticas. Los investigadores han demostrado la capacidad de detectar resonancias de paredes de dominio (aquellas en las interfaces que separan los dominios magnéticos) en una aleación magnética nanoestructurada (permalloy) mediante una técnica eléctrica. Las simulaciones han facilitado una plena comprensión de la relación entre las tensiones medidas y las distintas resonancias observadas. Estos hallazgos son una primicia y han abierto la puerta a una serie de experimentos de gran interés en los que se estudia la relación de la dinámica de la magnetización y el transporte electrónico con el acoplamiento dinámico de dos nanoestructuras a través de un nanocontacto. Los resultados del proyecto ATOMICFMR constituyen una contribución de primer orden al campo de la espintrónica de baja dimensión. Permiten sentar las bases del desarrollo de dispositivos novedosos que superan las limitaciones actuales de tamaño y establecen una posición de liderazgo europeo en un campo emergente de gran importancia para las tecnologías de la información.
Palabras clave
Espintrónica, monoatómico, resonancia ferromagnética, escala atómica, permalloy
