Per la prima volta gli scienziati sono riusciti a visualizzare in tempo reale come gli spin elettronici si invertano all’interno di un antiferromagnete, materiali in cui orientamenti magnetici opposti si annullano a vicenda. Il risultato, ottenuto dal gruppo dell’Università di Tokyo guidato da Ryo Shimano e pubblicato su Nature Materials, potrebbe rivoluzionare il campo della spintronica, fondamento delle future memorie magnetiche ultraveloci. Il team ha studiato l’antiferromagnete MnSn, noto per la sua rapidità di switching, ma fino a oggi poco compreso nei dettagli dinamici. Per osservare il fenomeno, i ricercatori hanno realizzato un sottilissimo strato del materiale e lo hanno stimolato con impulsi elettrici brevi. Grazie a lampi di luce ultraveloci, ritardati di pochi femto- o picosecondi, hanno costruito una sorta di “time-lapse” della transizione magnetica, misurando variazioni infinitesimali del segnale magneto-ottico.
Le immagini rivelano 2 diversi meccanismi di inversione: uno termico, generato da correnti elevate che riscaldano il materiale, e uno non termico, indotto da correnti molto deboli e senza aumento significativo di temperatura. Quest’ultimo è particolarmente promettente, perché permetterebbe dispositivi più rapidi, affidabili e a basso consumo energetico.
Le osservazioni più veloci raggiungono i 140 picosecondi, ma gli autori ritengono che il limite fisico sia ancora più estremo. Capire e controllare questi processi potrebbe dare vita a una nuova generazione di circuiti magnetici per computer e comunicazioni avanzate.
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