Исследователи продемонстрировали перенос спинового тока в системе из антиферромагнетика и ферромагнетика при комнатной температуре. Международная группа ученых разработала гибридное устройство, состоящее из ферромагнетика и антиферромагнетика, в котором обеспечивается перенос спинового тока. Разработка поможет в создании приборов спинтроники — передовой электроники, использующей квантовые эффекты.

Спинтроника работает над созданием приборов, которые используют спин электрона, в качестве дополнительного способа хранения информации. Изменение спина происходит за несколько пикосекунд и почти не требует энергии. Кроме того, при изменении направления спина кинетическая энергия электрона не изменяется, и это практически не приводит к выделению тепла.

У антиферромагнетиков — нулевая результирующая намагниченность, и они нечувствительны к возмущениям внешнего магнитного поля. Объединение спинового тока и свойств таких материалов открывает большие перспективы для создания сверхбыстрых и энергоэффективных платформ хранения, обработки и передачи информации, объясняют авторы исследования.

Ранее ученые показали, что в двухслойных материалах из антиферромагнетика и немагнитного металла можно обеспечить спиновую инжекцию (движение спинового тока). Но это требовало очень низких температур. В новой работе авторы продемонстрировали создание спинового тока в материале из оксида хрома (Cr₂O₃, антиферромагнетик) и пермаллоя (ферромагнетик) при комнатной температуре.

В процессе экспериментов ученые зафиксировали взаимодействие магнонов (квазичастиц, обеспечивающих взаимодействие между спинами) в двух веществах. Кроме того, они доказали, значимость этих частиц для создания спинового тока. Исследователи полагают, что управление спиновыми токами в таких системах поможет создать устройства для сверхбыстрой обработки и защищенного хранения информации.