Antiferromagneter beviser deres potentiale for spin-baseret informationsteknologi

Inden for det nye felt af spin-baseret elektronik, eller spintronics, information defineres typisk ved orienteringen af ​​magnetiseringen af ​​ferromagneter. Forskere har for nylig også været interesseret i brugen af ​​antiferromagneter, som er materialer uden makroskopisk magnetisering, men med en forskudt orientering af deres mikroskopiske magnetiske øjeblikke. Her er informationen kodet i retning af moduleringen af ​​de magnetiske øjeblikke, den såkaldte Néel-vektor. I princippet, antiferromagneter muliggør meget hurtigere informationsskrivning og er meget stabile med hensyn til forstyrrende eksterne felter. Disse fordele, imidlertid, indebærer også en udfordrende manipulation og udlæsningsprocesser af Néel-vektororienteringen. Indtil nu, dette havde været muligt kun ved hjælp af halvmetal kobber mangan arsenid CuMnAs, en forbindelse med flere ulemper ved applikationer.

Som offentliggjort i online science journal Naturkommunikation , forskere ved Institute of Phyics ved Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) var nu i stand til at demonstrere strøminduceret omskiftning af Néel-vektoren også til metalliske tynde film af en forbindelse bestående af mangan og guld, Mn2Au, som bestiller antiferromagnetisk ved høje temperaturer. I særdeleshed, de målte en ti gange større magnetoresistans som observeret for CuMnA'er. Den overraskende størrelse af denne effekt forklares ved ekstrinsisk spredning på overskydende guldatomer, som udledt af beregninger foretaget af Libor Šmejkal, der inden for rammerne af et samarbejde med det tjekkiske videnskabsakademi i øjeblikket gennemfører sin ph.d. projekt i gruppen af ​​professor Jairo Sinova ved Mainz University.

"Disse beregninger er meget vigtige for forståelsen af ​​vores eksperimentelle arbejde, hovedsageligt udført af Stanislav Bodnar, hvem er ph.d. elev i vores gruppe. Vi identificerede Mn2Au som en førende kandidat til at muliggøre fremtidig antiferromagnetisk spintronik, "forklarede PD Dr. Martin Jourdan, projektleder for undersøgelsen. "Bortset fra den store magnetoresistens af denne forbindelse, andre vigtige fordele er dets giftfri sammensætning og det faktum, at det kan bruges selv ved højere temperaturer. "