Altermagnetoen —material-mota berri bat— ezkutuko informazio magnetikoa elektrikoki irakurtzea lortu dute

Altermagnetoak material magnetiko-mota berri bat dira. Iman konbentzionaletan —ferromagnetoak—, atomo guztien momentu magnetikoak norabide berera begira daude. Momentu horien baturak magnetizazio garbia sortzen du. Magnetizazio hori iman batekin lotu ohi dugun eremu magnetikoaren arduraduna da, baina informazio gisa ere erabiltzen da egunero erabiltzen ditugun memoria magnetikoetan; adibidez, disko gogorretan, zerbitzarietan eta banda magnetikoak dituzten txarteletan. Ohiko antiferromagnetoetan, aldiz, momentu magnetikoak kontrako norabideetan orientatzen dira eta elkarren artean konpentsatzen dira; beraz, materialak ez du magnetizazio garbirik, nahiz eta barnean baduen ordena magnetiko bat. 

Antiferromagnetoak duela mende batetik ezagutzen badira ere, duela gutxira arte ez da lortu momentu magnetiko konpentsatuak dituen material-mota berri bat identifikatzea: altermagnetoak. Antiferromagnetoek bezala, altermagnetoek ez dute magnetizazio garbirik. “Ordena magnetiko horrek bi egoera posible ditu oraindik, baina kanpotik ezin da bereizi, ez baitu eremu magnetikorik sortzen: informazioa ezkutuan dago, materialaren barruan. Hala ere, material horietan, barneko ordena magnetikoak badu eragina elektroien portaeran. Interakzio horrek ahalbidetzen du informazio magnetikoa seinale elektriko bihurtzea, eta, horrela, informazio hori eskuratzeko bide bat irekitzen du”, adierazi du Fèlix Casanova Ikerbasque Irakasle eta nanoGUNEko Nanogailuak taldeko buruak.

Hori frogatzeko, ikertzaile-taldeak nanogailu bat garatu du, zeina gai baita informazio magnetikoa altermagnetotik atera eta detektagailu batera garraiatzeko. Aurrerapen hori lortzeko, funtsezkoa izan da nanoGUNEk eskala nanometrikoko gailuak fabrikatzen duen esperientzia; izan ere, spin-korronteek —elektroi-spinaren orientazioari lotutako informazioa garraiatzen dutenak— oso distantzia laburretan baino ez dute gordetzen informazio hori. “Garatutako gailuan, altermagnetoaren eta detektagailuaren artean 300 nanometro daude —gutxi gorabehera, giza ile baten lodieraren ehunen bat—. Altermagnetoan korronte elektriko bat zirkularaztean, haren barne-ordena magnetikoak elektroien portaeran eragiten du, eta spin-korronte bat sortzen, zeina metalezko kanal batean zehar hedatzen baita detektagailura iritsi arte. Han, seinale elektriko bat sortzen du”, azaldu du Jone Mencos nanoGUNEko Nanogailuak taldeko ikertzaile eta lanaren lehen egileak. Ondoren, “taldeak materialaren ordena magnetikoa alderantzikatzen du gure laborategian eskuragarri dauden eremu magnetiko bizien bidez, eta ikusten du detektatutako seinaleak ere noranzkoa aldatzen duela. Bat etortze horrek baieztatzen du seinale elektrikoa altermagnetoaren barne-informazio magnetikoari lotuta dagoela, eta gailuan dauden beste efektu batzuen ondorio izateko aukera baztertzeko bidea ematen du”, gaineratu du nanoGUNEko ikertzaileak.

Ikertzaileen arabera, altermagnetoek atea ireki diezaiekete memoria magnetiko azkarrago, sendoago eta trinkoagoei. Magnetizazio garbirik ez dutenez, material horiek azkarrago alderantzika dezakete beren ordena magnetikoa, ez dira hain sentikorrak memoria magnetiko konbentzionalak ezaba ditzaketen kanpo-eremu magnetikoekiko eta gailuen artean interferentzia gutxiago sortzen dituzte. Horri esker, leku gutxiagoan informazio gehiago gordetzeko aukera eman lezakete. “Hurrengo erronka izango da beren ordena magnetikoa kontsumo txikiko bulkada elektrikoen bidez alderantzikatzea eta gailu horiek giro-tenperaturan funtzionaraztea”, adierazi du Fèlix Casanovak.