Gli antiferromagneti hanno un magnetismo interno prodotto dallo spin degli elettroni. Tuttavia, questi materiali non hanno un campo magnetico esterno, il che significa che c’è abbastanza spazio per imballare densamente unità di dati – bit; quindi, sono un argomento di interesse a causa del loro potenziale di archiviazione dei dati.
La proprietà misurata per leggere un bit antiferromagnetico è chiamata effetto Hall, che è una tensione che appare perpendicolare alla direzione della corrente applicata. La tensione di Hall cambia segno quando gli spin dell'antiferromagnete sono completamente invertiti. Di conseguenza, la tensione di Hall ha due segni, uno corrispondente a un “1” e l'altro a uno “0”.
Sebbene gli scienziati fossero a conoscenza dell'effetto Hall in materiali ferromagnetici per molto tempo, l’impatto degli antiferromagneti è stato riconosciuto solo nell’ultimo decennio ed è ancora poco compreso.
Ora, un team di ricercatori del Università di Tokyo in Giappone, Cornell e Università Johns Hopkins negli Stati Uniti e il Università di Birmingham nel Regno Unito hanno suggerito una spiegazione per l'effetto Hall in un antiferromagnete di Weyl (Mn3Sn). Questo materiale ha un effetto Hall spontaneo particolarmente forte.
Mn3Sn non è perfettamente antiferromagnetico ma ha un debole campo magnetico esterno. I ricercatori desideravano determinare se questo debole campo magnetico fosse responsabile dell’effetto Hall.
Il loro studio ha utilizzato un dispositivo per applicare uno stress regolabile al materiale testato. Applicando questo stress a questo antiferromagnete di Weyl, hanno osservato che il campo magnetico esterno residuo aumentava.
La tensione attraverso il materiale cambierebbe se il campo magnetico stavano determinando l’effetto Hall. I ricercatori hanno dimostrato che la tensione non varia in modo significativo, dimostrando che il campo magnetico è insignificante. Hanno concluso che l’effetto Hall è causato dal modo in cui gli elettroni rotanti sono disposti all’interno del materiale.
Dr. Clifford Hicks presso l'Università di Birmingham disse: “Questi esperimenti dimostrano che l’effetto Hall è causato dalle interazioni quantistiche tra gli elettroni di conduzione e i loro spin. I risultati sono importanti per comprendere – e migliorare – tecnologia della memoria magnetica. "
Riferimento della Gazzetta:
- Ikhlas, M., Dasgupta, S., Theuss, F. et al. Commutazione piezomagnetica dell'effetto Hall anomalo in un antiferromagnete a temperatura ambiente. Naz. fisica. (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01645-5
