I en översiktsartikel publicerad i Reviews of Modern Physics , Fèlix Casanova från Nanodevices-gruppen vid CIC nanoGUNE, Prof. Albert Fert, Nobelpriset i fysik, och hans kollegor granskar den senaste tekniken för elektrisk kontroll av magnetism och ger vetenskapliga och tekniska framtidsperspektiv.

Albert Fert, fransk fysiker och vinnare av Nobelpriset i fysik 2007, är en av upptäckarna av gigantisk magnetresistans, en fysisk effekt som revolutionerade hårddisktekniken och möjliggjorde en enorm ökning av dess kapacitet. Hans forskning gjorde det möjligt att öka hårddiskens kapacitet och tillämpningar, och han arbetar nu mot en ny generation mikroprocessorer som använder mycket mindre energi.

Det är en av utmaningarna som modern elektronik står inför idag. För det ändamålet är det nödvändigt att komma med nya typer av enheter, och CIC nanoGUNE och hans laboratorium har varit involverade i ett samarbete med Intel om sådana projekt. Han samarbetar på experimentell nivå med nanodevices-gruppen på CIC nanoGUNE för att utveckla och hitta nya egenskaper hos kvantmateria.

I denna översikt behandlas de senaste framstegen inom elektrisk kontroll av magnetism (antingen av elektriska fält och genom ströminducerade vridmoment). Grundläggande koncept i dessa två riktningar granskas först, deras kombination diskuteras sedan och slutligen behandlas ett antal familjer av enheter som utnyttjar den elektriska styrningen av magnetiska egenskaper för olika applikationsfält.

Genomgången avslutas med att ge perspektiv i termer av både framväxande begrepp inom grundläggande fysik och nya riktningar inom materialvetenskap.

Berättelsen om den elektriska omkopplingen av magnetisering, som diskuteras i denna recension, är en dans mellan grundforskning (inom spintronik, fysik av kondenserad materia och materialvetenskap) och teknologi (MRAM, MESO-transistorer, mikrovågssändare, spindioder, skyrmion-baserade enheter, komponenter för neuromorphics, etc.). Denna pas de deux har lett till stora vetenskapliga och tekniska genombrott under de senaste decennierna (såsom konceptualiseringen av rena spinnströmmar, observation av magnetiska skyrmioner och upptäckten av spin-laddning interkonverteringseffekter).

Mer information: Albert Fert et al, Elektrisk styrning av magnetism genom elektriska fält och ströminducerade vridmoment, Reviews of Modern Physics (2024). DOI:10.1103/RevModPhys.96.015005

Tillhandahålls av Elhuyar Fundazioa