Un treball internacional amb participació del CSIC aconsegueix, per primer cop, crear memòries magnètiques insensibles a camps magnètics externs. El resultat, que s’ha publicat a Nature Materials, obre noves perspectives en el disseny de memòries magnètiques més robustes i segures.
Actualment, la informació en la majoria d'ordinadors, càmeres fotogràfiques, targetes de crèdit o targetes de transport, entre d'altres, es guarda en forma de "zeros" i "uns" definits per l'orientació del moment magnètic (una petitíssima brúixola) característica dels materials ferromagnètics que formen la memòria (Fig. (a)). Naturalment, és extremadament perillós apropar un imant a la targeta de memòria, ja que aquest reorientarà el moment magnètic dels elements de memòria i es perdrà la informació emmagatzemada (Fig. (b)). Al nostre voltant hi ha molts camps magnètics.
Investigadors de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), en col·laboració amb laboratoris dels EUA i de la República Txeca, han demostrat que és possible usar un altre tipus de materials magnètics, denominats antiferromagnètics, per emmagatzemar informació. El treball es publica aquesta setmana a la revista Nature Materials.
Els materials antiferromagnètics estan constituïts per moltes petites "brúixoles" (moments magnètics) que apunten alternativament en direccions oposades, dirigits segons adreces ben precises en el material (Fig. (c)), i que no poden ser pertorbades per imants convencionals. Per això, aquests materials són insensibles a camps magnètics externs i podrien constituir memòries molt robustes. Per la mateixa raó que no es poden modificar fàcilment amb camps magnètics, tampoc es poden escriure informació en ells.
El descobriment consisteix a usar uns materials que, amb un lleuger canvi de temperatura fàcilment assolible i controlable, passen de ser antiferromagnètics a ferromagnètics. La informació s'escriu en la fase ferromagnètica, seleccionant una direcció de la magnetització mitjançant l'aplicació d'un camp magnètic. Després, els materials es refreden i passen a la fase antiferromagnètica, en què l'orientació dels moments magnètics (i, amb ells, la informació) queda fixada (Fig. (c)). Una simple lectura de la resistència elèctrica permet discriminar en quina direcció es troben els moments magnètics i per tant es pot llegir la memòria (Fig.(c) i (d)). Un UN o un ZERO per sempre.
Room-temperature antiferromagnetic memory resistor. Dr. Xavier Martí, Dr. Ignasi Fina, Dr. Carlos Frontera, Dr. Jian Liu, Dr. Peter Wadley, Dr. Qing He, Mr. Ryan Paull, Mr. James Clarkson, Dr. Josef Kudrnovsky, Dr. Ilja Turek, Dr. Jan Kunes, Dr. Jiun-Haw Chu, Mr. Di Yi, Dr. Christopher Nelson, Dr. Long You, Dr. Elke Arenholz, Prof. Sayeef Salahuddin, Prof. Josep Fontcuberta, Dr. Tomas Jungwirth, Dr. Ramamoorthy Ramesh. Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT3861 http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3861.html