Sincrotró ALBA
Un equip d’investigació del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), de la Universitat de Barcelona i del Sincrotró ALBA ha descrit l’efecte de trinquet de magnetització observat per primera vegada en nanofils cilíndrics magnètics (de 120nm de diàmetre i longituds de més de 20µm de llarg). Aquests nanofils es consideren els blocs de construcció pels futurs dispositius electrònics d’emmagatzematge d’informació, així com per aplicacions en detecció biològica i en medicina. Els experiments s’han dut a terme a la línia de llum CIRCE del Sincrotró ALBA i els resultats s’han publicat a la revista ACS Nano.
Cerdanyola del Vallès, 26 de juny de 2018
. L'efecte de trinquet magnètic és un moviment lineal o rotatoride les parets de dominimagnètic en una sola direcció, impedint l'esmentat moviment en la direcció oposada. S'origina en la barrera d'energia asimètrica o llocs de fixació. Fins ara, s'havia aconseguit només en un nombre limitat de nanoestructures planes construïdes litogràficament. Així doncs, l'objectiu de l’experiment era dissenyar i provar aquesta propagació unidireccional de les parets del domini magnètic en els nanofils cilíndrics.
Propagació unidireccional de magnetització como es veu en simulacions micromagnètiques i en els experiments de XMCD-PEEM.
L'equip d'investigació ha preparat nanofils cilíndrics d’aliatges de ferro, cobalt i coure (FeCo/Cu) amb longituds augmentades a mida dels segments ferro-cobalt per promoure una propagació escalonada unidireccional de la magnetització. Els nanofils multisegmentats van ser preparats per electrodeposició en motlles d'òxid d'alumini porós. Ajustant les condicions de l'electrodeposició, com l'esquema d'impulsos, es van poder fabricar segments alternats de coure i aliatge ferromagnètic de ferro-cobalt. Els segments de ferro-cobalt estan fabricats en un ampli rang de longituds (300-1000nm), mentre que els segments de coure s'han mantingut constants a 30nm. Per tenir una idea completa de la configuració magnètica, els nanofils s'han analitzat amb llum de sincrotró: microscòpia electrònica de fotoemissió de raigs X i dicroisme magnètic circular (XMCD-PEEM) a la . Això ha permès "veure" l'estructura magnètica no només a la superfície sinó també al nucli del nanofil.
L'efecte de trinquet de magnetització observat s'origina en el potencial asimètric a partir de les longituds creixents de segments ferromagnètics dissenyades, i com en un efecte dòmino, es promou per l'acoblament magnetostàtic entre segments adjacents. La inversió de la magnetització en els segments veïns es propaga seqüencialment per passos que comencen en els segments més curts, independentment de la direcció del camp aplicat.
L'efecte de trinquet en nanofils cilíndrics multisegmentats constitueix una ruta prometedora i simple cap al control de les parets del domini magnètic en futures memòries magnètiques 3D.
Reference: Cristina Bran, Eider Berganza, Jose A. Fernandez-Roldan, Ester M. Palmero, Jessica Meier, Esther Calle, Miriam Jaafar, Michael Foerster, Lucia Aballe, Arantxa Fraile Rodriguez, Rafael P. del Real, Agustina Asenjo, Oksana Chubykalo-Fesenko, and Manuel Vazquez, Magnetization Ratchet in Cylindrical Nanowires, ACS Nano 2018 DOI: 10.1021/acsnano.8b02153.