Forrás: Phys. Rev.Lett.119, 037202 – Published 18 July 2017
Három atomsor (0.7 nm) vastag mágneses vasréteg - nem mágneses irídium nehézfém hordozón, pásztázó alagútmikroszkóppal vizsgálva. Előbb 4 kelvines hőmérsékleten, majd szobahőmérsékletre melegítve (300 Kelvin). A mágneses rétegben létrejövő spinspirál hullámhossza 4 nanométerről melegítés hatására 16-szorosára nő: 65 nanométer lesz 300 kelvinen – ezt tapasztalta az a kutatócsoport, melynek tagja az MTA Wigner FK munkatársa, Rózsa Levente is.
A kísérletet a Physical Review Lettersben „Temperature-Induced Increase of Spin Spiral Periods” címmel közölték a szerzők. A cikk és a képek részletes magyarázata ezen a linken, itt elérhető.
Az elméleti számolások szerint, amelyben Rózsa Levente is részt vett, a jelentős változás oka az, hogy a három atomi vastag vasrétegben különböző távolságra vannak a vasatomok mind egymástól, mind a nehézfém hordozótól. Ez azért van, mert az irídium atomok nagyobbak a vas atomoknál, így ahogy növelik a vasrétegek számát, a felsőbb atomi rétegekben a vasatomok közelebb kerülnek egymáshoz, mint közvetlenül az irídium felületén. Ezért a három atomi vasréteg eltérő mikroszkopikus mágneses kölcsönhatásokkal írható le.
A spintronikai kutatások célja, melyekben kollégánk, Rózsa Levente is részt vesz, az elektronok saját mágneses momentumának (spin) felhasználása, melynek segítségével várhatóan hatékonyabb adattárolási eszközök és logikai áramkörök válnak megvalósíthatóvá a jövőben. Jelenleg még a számítástechnikában az elektronok töltését használják fel az adatok kódolására és feldolgozására. Az elektronok áramlása viszont a félvezetők méretének csökkenésével egyre kevésbé kontrolálható.
Az egzotikus nemkollineáris mágneses szerkezetek, például királis doménfalak, spinspirálok és mágneses skyrmionok, fontos szerepet játszanak a javasolt alkalmazásokban, ugyanis ezekben a spin iránya néhány atomnyi távolságon jelentősen változik. A megvalósításhoz szükséges olyan összetételű anyagok előállítása, melyben ezek a mágneses szerkezetek alacsony külső mágneses tér alkalmazásával, szobahőmérsékleten is megfigyelhetők, illetve kis elektromos áram segítségével mozgathatók.
A cikk itt olvasható.
Rózsa Levente-Werovszky Veronika
